【摘要】：機(jī)械加工行業(yè)大量應(yīng)用切削液,會(huì)提高企業(yè)生產(chǎn)成本,加速社會(huì)資源的損耗速度,同時(shí)會(huì)引起惡劣的環(huán)境污染。隨著科技的進(jìn)步及創(chuàng)新意識(shí)的增強(qiáng),具有保護(hù)環(huán)境及高效應(yīng)用清潔特點(diǎn)的干切削加工技術(shù)日益成為機(jī)械加工領(lǐng)域的熱點(diǎn)。在刀具內(nèi)部添加具有潤(rùn)滑效果的潤(rùn)滑劑,制成自潤(rùn)滑陶瓷刀具,可使刀具具有減少摩擦、降低磨損的功效,可以改善刀具在干切削加工過程中刀具與切屑間的摩擦狀態(tài),并可降低磨損。使用層狀填鋪技術(shù)、熱壓燒結(jié)工藝制備了梯度自潤(rùn)滑陶瓷刀具,闡述了材料的測(cè)試與表征,對(duì)刀具橫剖面進(jìn)行SEM觀察,觀察梯度結(jié)構(gòu)刀具的微觀形貌,分析Al、Ti、Ca元素從表層到中間層的含量變化。本論文通過正交試驗(yàn),分別建立切削兩種不同工件材料時(shí)切削力、切削溫度和表面粗糙度的經(jīng)驗(yàn)公式,并檢測(cè)所構(gòu)建模型的顯著性;確定最佳的切削加工參數(shù)。探討在車削加工兩種不同的工件材料時(shí)具有梯度結(jié)構(gòu)的自潤(rùn)滑陶瓷刀具的磨損機(jī)理,研究車削過程中的失效形式;另外,陶瓷刀具材料中含有固體潤(rùn)滑劑(氟化鈣),通過車削試驗(yàn),探究固體潤(rùn)滑劑在車削過程中起到的作用;通過正交試驗(yàn),研究具有梯度結(jié)構(gòu)及潤(rùn)滑特性的Al_2O_3/(W,Ti)C/CaF_2陶瓷刀具車削難加工材料(304奧氏體不銹鋼)時(shí)的切削性能。建立主切削力、切削溫度和工件表面粗糙度的經(jīng)驗(yàn)公式,評(píng)價(jià)建立模型的顯著性;根據(jù)結(jié)果建立正交表,確定最佳的切削加工參數(shù);探究在切削加工過程中,梯度自潤(rùn)滑陶瓷刀具的失效形式,判別其磨損機(jī)理。試驗(yàn)結(jié)論顯示,當(dāng)切削速度為116m/min、進(jìn)給量為0.102mm/r、背吃刀量為0.15mm時(shí),主切削力有最小值;當(dāng)切削加工參數(shù)分別為60m/min、0.102mm/r、0.15mm時(shí),刀具切削時(shí)間最長(zhǎng)。試驗(yàn)結(jié)果表明,梯度自潤(rùn)滑刀具的失效形式是刀尖的磨損及背吃刀量處的溝槽磨損,主要的磨損機(jī)理是前、后刀面的粘結(jié)及切削刃處的破損。通過正交試驗(yàn),研究具有Al_2O_3/(W,Ti)C/CaF_2梯度自潤(rùn)滑陶瓷刀具車削難加工材料(Cr12模具鋼)時(shí)的切削性能。建立主切削力、切削溫度和工件表面粗糙度的經(jīng)驗(yàn)公式,對(duì)建立模型的顯著性進(jìn)行檢測(cè);根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果建立正交表,確定最佳的切削加工參數(shù);探究在切削加工過程中,該刀具的失效形式,來判別其磨損機(jī)理。試驗(yàn)結(jié)論顯示,在切削速度為176m/min、進(jìn)給量為0.102mm/r、背吃刀量為0.15mm時(shí),主切削力有最小值,且刀具有最長(zhǎng)的使用壽命。試驗(yàn)結(jié)果表明,梯度自潤(rùn)滑刀具的失效形式是后刀面與月牙洼處的磨損,磨損機(jī)理是粘結(jié)、磨粒磨損,并伴有刀具材料的剝落。
【圖文】：

梯度刀具剖面圖的掃描電鏡與元素的電子探針圖片

（c）第三層與第四層圖 2.6 梯度刀具橫剖面的掃描電鏡圖片的梯度刀具橫剖面的掃描電鏡圖片，因?yàn)樘荻鹊秾优c層間有不同的顏色變化，梯度刀具的表層內(nèi)，而內(nèi)層含有更多的 Al2O3，，因此顏色要發(fā)暗一.6（a-c）的掃描圖片顯示了梯度層間界面的形貌面結(jié)合良好，未發(fā)現(xiàn)裂紋與缺陷等。斷口形貌
【學(xué)位授予單位】：齊魯工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG711

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本文編號(hào)：2564534