【摘要】：利用DLC涂層刀具對(duì)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP)進(jìn)行銑削加工,研究刀具的主要磨損形態(tài)及磨損機(jī)理,分析刀具磨損對(duì)銑削力和銑削加工質(zhì)量的影響規(guī)律。結(jié)果表明:DLC涂層刀具主要存在磨粒磨損和涂層剝落等磨損形態(tài),而樹脂黏附主要出現(xiàn)在涂層剝落區(qū);隨VB值的增大,分層因子F_d逐漸增大,且刀具進(jìn)入急劇磨損階段,F_d呈快速增大趨勢;隨VB值的增大,切削力增大趨勢較為平緩,當(dāng)VB值超過62μm時(shí),切削力出現(xiàn)較明顯增大;切向切削力F_y對(duì)分層因子F_d的影響顯著,當(dāng)徑向切削力F_x超過192 N時(shí),F_x對(duì)F_d的影響顯著增強(qiáng)。
【圖文】：

后的圓周刃通過掃描電鏡（SEM）進(jìn)行分析。試驗(yàn)裝置和切削力測試系統(tǒng)，如圖1所示。1.2加工質(zhì)量和刀具磨損評(píng)價(jià)方法1.2.1加工質(zhì)量評(píng)價(jià)方法在銑削過程中，槽兩側(cè)將產(chǎn)生撕裂和毛刺，這些加工缺陷將直接影響制品的質(zhì)量。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)［13-14］的研究，切削區(qū)上表面的分層和纖維破壞情況便于觀測，因此，以其作為衡量缺陷大小的因子，簡稱分層因子Fd，以此來表征制品表面的加工質(zhì)量。Fd=Wmax/W。（1）式中：Wmax為槽兩側(cè)被破壞的最大寬度；W為槽的加工寬度。Wmax通過立體顯微鏡和圖片處理軟件測得。圖2為銑削槽和分層因子的示意圖。1.2.2刀具磨損評(píng)價(jià)方法刀具磨損以圓周刃后刀面的磨損最嚴(yán)重，將直接影響刀具的使用壽命和工件的加工質(zhì)量，因此，試驗(yàn)主要以圓周刃后刀面的平均磨損帶寬度（VB值，μm）來衡量刀具的磨損狀況。2結(jié)果與分析2.1刀具磨損形態(tài)及其機(jī)理分析當(dāng)銑削行程L達(dá)到9.0m時(shí)，切削區(qū)上表面出現(xiàn)嚴(yán)Fz槽前端壁立銑刀切削區(qū)上表面工件進(jìn)給方向FyFxWmaxWa—槽各部位名稱b—分層因子［13］圖2銑削加工質(zhì)量的評(píng)價(jià)Fig.2Evaluationofmillingqualityb—銑削力測量系統(tǒng)CNC主軸測力儀YDX-III9702銑刀工件電腦電荷放大器YE5850數(shù)據(jù)采集卡PCI-9118夾具圖1試驗(yàn)裝置和銑削力測試系統(tǒng)Fig.1Experimentalsetupandforcemeasuringsystem主軸刀具測力儀工件采集卡FzFy電腦電荷放大器DLC涂層立銑刀Fxa—試驗(yàn)裝置32

?~8μm，纖維的體積分?jǐn)?shù)為60%~65%。DLC涂層立銑刀是以YG類硬質(zhì)合金為基體的4齒小螺旋角DLC涂層立銑刀（螺旋角β=10°），銑刀直徑為6mm。在KVC1050M立式加工中心上采用無冷卻方式進(jìn)行銑盲槽試驗(yàn)，切削速度vc、進(jìn)給量f和切削深度ap分別為86mm/min、0.1mm/r和3mm，每次走刀的銑削行程L均為100mm，每走刀5次對(duì)刀具的圓周刃后刀面和切削區(qū)上表面的缺陷進(jìn)行一次觀測，當(dāng)切削區(qū)上表面出現(xiàn)嚴(yán)重缺陷時(shí)終止試驗(yàn)。在試驗(yàn)過程中，對(duì)刀具磨損前、后的圓周刃通過掃描電鏡（SEM）進(jìn)行分析。試驗(yàn)裝置和切削力測試系統(tǒng)，如圖1所示。1.2加工質(zhì)量和刀具磨損評(píng)價(jià)方法1.2.1加工質(zhì)量評(píng)價(jià)方法在銑削過程中，槽兩側(cè)將產(chǎn)生撕裂和毛刺，，這些加工缺陷將直接影響制品的質(zhì)量。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)［13-14］的研究，切削區(qū)上表面的分層和纖維破壞情況便于觀測，因此，以其作為衡量缺陷大小的因子，簡稱分層因子Fd，以此來表征制品表面的加工質(zhì)量。Fd=Wmax/W。（1）式中：Wmax為槽兩側(cè)被破壞的最大寬度；W為槽的加工寬度。Wmax通過立體顯微鏡和圖片處理軟件測得。圖2為銑削槽和分層因子的示意圖。1.2.2刀具磨損評(píng)價(jià)方法刀具磨損以圓周刃后刀面的磨損最嚴(yán)重，將直接影響刀具的使用壽命和工件的加工質(zhì)量，因此，試驗(yàn)主要以圓周刃后刀面的平均磨損帶寬度（VB值，μm）來衡量刀具的磨損狀況。2結(jié)果與分析2.1刀具磨損形態(tài)及其機(jī)理分析當(dāng)銑削行程L達(dá)到9.0m時(shí)，切削區(qū)上表面出現(xiàn)嚴(yán)Fz槽前端壁立銑刀切削區(qū)上表面工件進(jìn)給方向FyFxWmaxWa—槽各部位名稱b—分層因子［13］圖2銑削加工質(zhì)量的評(píng)價(jià)Fig.2Evaluationofmillingqualityb—銑削力測量系統(tǒng)CNC主軸測力儀YDX-III9702銑刀工件電腦電荷?
【作者單位】： 湖南科技大學(xué)智能制造研究院;南京理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;
【基金】：“十二五”國防預(yù)研課題(62201060402) 博士啟動(dòng)基金(E56122)
【分類號(hào)】：TB332;TG54

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1 陳俊杰;TiN氣相沉積涂層的摩擦磨損性能研究[D];江南大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2553670