發(fā)布時間：2021-06-19 18:00

　　刀具涂層是改善高效加工切削性能的重要途徑。針對目前刀具涂層制備方法存在環(huán)境污染嚴重、沉積設備昂貴、工藝要求高等缺陷,提出開展刀具靜電涂層制備與切削性能測試研究,旨在發(fā)展經(jīng)濟環(huán)保有效的刀具涂層制備方法,并為其奠定基礎。主要研究工作如下:1.基于粉末靜電噴涂的刀具涂層裝置研制根據(jù)刀具靜電涂層工藝過程要求,擬定了基于粉末靜電噴涂刀具涂層裝置設計目標,據(jù)此對裝置各部分進行了設計與構建。經(jīng)測試,發(fā)現(xiàn)所研制裝置噴涂電壓與距離,送粉、流化及霧化壓力精確可調,其中噴涂電壓可調范圍為0^-90kV;噴涂距離可調范圍為50mm³00mm;送粉、流化及霧化壓力可調范圍為0⁰.4MPa。滿足刀具靜電涂層制備要求。2.基于粉末靜電噴涂的刀具涂層制備及性能檢測在所研制的刀具涂層裝置上,進行了刀具涂層制備試驗,研究固體潤滑劑尺寸、粘接劑種類、粉末比例、送粉壓力、噴涂電壓對涂層形貌、硬度、厚度以及結合強度的影響。獲得了刀具涂層的優(yōu)化制備工藝參數(shù),即固體潤滑劑MoS₂尺寸20μm、粘接劑為環(huán)氧改性酚醛樹脂、粉末比例為3:1、噴涂電壓為... 

【文章來源】：江蘇科技大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 刀具涂層國內外研究現(xiàn)狀與發(fā)展
        1.2.1 化學氣相沉積
        1.2.2 物理氣相沉積
        1.2.3 靜電噴涂
    1.3 本文主要研究內容
第2章 基于粉末靜電噴涂的刀具涂層裝置研制
    2.1 粉末靜電噴涂理論
        2.1.1 粉末靜電噴涂的基本原理
        2.1.2 充電方式
    2.2 粉末靜電噴涂工藝流程及影響因素
    2.3 刀具靜電涂層裝置的構成及工作過程
        2.3.1 粉末靜電噴涂裝置
        2.3.2 噴涂位置調節(jié)裝置
        2.3.3 工作過程
    2.4 基于靜電場仿真的粉末靜電噴槍優(yōu)化設計
        2.4.1 幾何模型
        2.4.2 材料屬性與邊界條件設定
        2.4.3 網(wǎng)格劃分
        2.4.4 結果分析
    2.5 噴涂位置調節(jié)裝置控制系統(tǒng)
        2.5.1 控制系統(tǒng)組成
        2.5.2 控制系統(tǒng)功能設計
        2.5.3 電機控制器選型
        2.5.4 控制程序編寫
    2.6 刀具涂層靜電噴涂裝置驗證
        2.6.1 粉末靜電噴涂裝置驗證
        2.6.2 噴涂位置調節(jié)裝置控制系統(tǒng)驗證
    2.7 本章小結
第3章 基于粉末靜電噴涂的刀具涂層制備及性能檢測
    3.1 制備方案
        3.1.1 刀具材料
        3.1.2 涂層材料
            3.1.2.1 固體潤滑劑
            3.1.2.2 粘接劑
        3.1.3 涂層制備方法與步驟
    3.2 性能檢測方法與設備
        3.2.1 顯微硬度
        3.2.2 結合強度
        3.2.3 涂層厚度
        3.2.4 涂層表面形貌及成分分析
    3.3 涂層參數(shù)對涂層性能的影響
        3.3.1 固體潤滑劑尺寸對涂層性能的影響
        3.3.2 粘接劑種類對涂層性能影響
        3.3.3 粉末比例對涂層性能的影響
        3.3.4 送粉壓力對涂層性能的影響
        3.3.5 噴涂電壓對涂層性能的影響
    3.4 本章小結
第4章 軟涂層刀具的切削性能研究
    4.1 切削試驗方案
        4.1.1 軟涂層刀具制備
        4.1.2 試驗條件
    4.2 切削試驗結果與分析
        4.2.1 切削力
        4.2.2 切屑形貌
    4.3 本章小結
第5章 總結與展望
    5.1 總結
    5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文與參加的科研情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]高效切削與高完整性加工技術[J]. 劉戰(zhàn)強,楊東,王兵.  航空制造技術. 2016(07)
[2]SiO2/EP梯度耐磨復合涂層的制備及其性能研究[J]. 楊帆,馮拉俊,李光照,羅宏,翟哲.  腐蝕科學與防護技術. 2015(05)
[3]摩托車鋁輪轂粉末涂裝生產(chǎn)工藝[J]. 朱賢忠,陸仕平,呂允剛,何小紅.  摩托車技術. 2014(12)
[4]靜電霧化技術制備大面積染料敏化太陽能電池[J]. 時方曉,許贊揚,馬穎,李春枝,趙倩,高旭,李敬輝.  沈陽建筑大學學報(自然科學版). 2014(05)
[5]氧化鋁蒸發(fā)器返修部位氟樹脂涂層防腐蝕技術[J]. 魏安安,范玲玲.  腐蝕與防護. 2014(08)
[6]靜電噴涂環(huán)氧樹脂用于布袋捕集器龍骨防腐[J]. 范毅臣.  石油和化工設備. 2013(06)
[7]淺談粉末靜電噴涂工藝及常見缺陷防治[J]. 程為華,傅昌勇,陳星星,張倫周.  現(xiàn)代涂料與涂裝. 2013(01)
[8]靜電噴涂制備環(huán)氧/Al2O3耐磨涂層的研究[J]. 馮拉俊,申紅艷,同培茹.  焊管. 2012(11)
[9]TiAlN涂層高速鋼刀具的制備及鉆削性能研究[J]. 莫繼良,任元,朱旻昊.  中國表面工程. 2010(02)
[10]TiN/TiAlN涂層Ti（C,N）基金屬陶瓷刀具的切削性能[J]. 趙立新,鄭立允.  金屬熱處理. 2009(02)

博士論文
[1]WS2-WS2/Ti-TiSiN軟硬復合涂層刀具的制備及其性能研究[D]. 李士鵬.山東大學 2015
[2]MoS2/Zr“軟”涂層自潤滑刀具的研究[D]. 趙金龍.山東大學 2008

碩士論文
[1]固體粉末靜電噴涂涂層砂輪磨削加工技術研究[D]. 王曉偉.天津職業(yè)技術師范大學 2016
[2]TiN、TiAlN摩擦磨損特性及其涂層刀具、齒輪的性能研究[D]. 韓文強.西南大學 2014
[3]電霧化液滴運行軌跡仿真及沉積實驗研究[D]. 李景良.大連理工大學 2013
[4]TiN、TiAIN涂層刀具的切削性能對比研究[D]. 冉春華.西南大學 2013
[5]表面粘結固體潤滑涂層摩擦學性能研究[D]. 姚巍.合肥工業(yè)大學 2009
[6]靜電霧化沉積制備薄膜材料的研究[D]. 毛惠敏.江蘇大學 2007
[7]ZrN涂層刀具材料摩擦磨損特性的研究[D]. 牛敏.山東大學 2007



本文編號：3238281