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氮化硅系列陶瓷刀具高速切削高温合金研究现状
机匣图片
国内研究现状
机匣的切削试验
刀片材料 TiN金属陶瓷 转速 (r/min) 3500 f(mm/min) 716 ap (mm) 2 切削角(°) 30 切削时 间(s) 70 刀片磨损形式 崩齿严重
4000
6000 7500 7500 7500 7500 7500
1540
1540 1900 1800 2000 2000 2000
国内研究现状
后刀面磨损:随着切削速度的增加,变化不大,保持基本稳定 沟槽磨损:随着切削速度的增加急剧下降,在速度为1037m/min时,磨损量为零
目录
国外研究
德国弗劳恩霍夫材料力学研究所
陶瓷刀具滑动摩擦化学磨损实验 材料:inco718 刀片材料:Sialon陶瓷 冷却方式:干切削
滑动摩擦距离:2000m 相对速度(m/s):1,5,10,25 压力:100N,200N
国外研究
在5m/s时材料磨损最小,当速 度大于5m/s时材料磨损加剧
国外研究
a.接触表面SEM图 b.SIALON截面图:s=2000m,5m/s,F=200N
a.接触表面SEM图 b.SIALON截面图:s=2000m,25m/s,F=200N
国外研究
结论: 1. Sialon和Inconel718会在接触区域形成摩擦化学 反应层,其中主要反应物质为氧化铬和二氧化硅;
Hale Waihona Puke 2. 在一定压力载荷范围内,该反应层能起到润滑和 保护的功能; 3. 随着载荷的增大,摩擦产生的热量会增加,这将 导致反应层迅速增大并变得不稳定
目录
结论
目录
国内研究现状
沈阳黎明发动机(赵秀芬)
转包机匣加工 材料:inco718 实验设备:五坐标加工中心 实验刀具:强力夹紧刀柄 铣刀盘直径:d=31.75mm、Z=3 刀片材料:TiN金属陶瓷、氮化硅赛阿龙陶瓷 冷却方式:干切削、风冷切屑 加工难点:其形状中间有很多“岛区”,单边加工余 量最大≥ 30 mm,最小≥ 20 mm
磨损标准VB=0.6mm
国内研究现状
后刀面磨损
a、切削距离200mm b、切削距离600mm
切削速度500m/min
切削速度1037m/min 在较高速度下,刀具的磨损主要 是以磨粒磨损和微剥落为主; 较 低速度下,刀具主要以磨粒磨损 和沟槽磨损为主,黏结是加速沟 槽磨损的重要因素。
切削速度720m/min
2
2 2 2 3 3 3
30
30 30 0 0 0 0
80
90 110 138 180 190 190
刀片半层剥落
侧刃有崩齿 刀片半层剥落 崩齿严重 磨损不大 磨损不大 磨损不大
国内研究现状
分析
2、加工采用大切深,切深接触长度大,产生的切削热高, 使被加工材料自身发生软化(≥750℃)
赛阿龙刀片
3、优化加工程序,在拐角处参数应衰减的处,改成走圆角, 减小加工中设备振动和防止零件过热
3. 耐磨性好:可减少加工中的换刀次数,从而提高精度;
4. 良好的断裂韧性:切削时不易产生裂纹,可以进行氧化皮切削、断续切削 、湿式切削和端铣等场合; 5. 热硬性好:在1200℃的高温下,硬度仍能保持80HRA以上; 6. 摩擦系数小:不易产生积屑瘤,可以进行高速切削; 7. 原料普遍:原料是自然界很丰富的氮和硅,用它代替硬质合金,可节约大量W 、Co、Ta和Nb等重要金属 结论:适合切削铸铁、高温合金和镍基合金等材料,尤其适用于较大进给量
氮化硅系列陶瓷刀具高速切削高温合金 研究现状
目录
刀具材料介绍 国内研究现状 国外研究现状
目录
刀具材料介绍
氮 化 硅 陶 瓷
刀具材料介绍
材料优点
1. 抗弯强度高:一般达900~1000MPa(据资料报道,有的高达1500Mpa); 2. 硬度高:室温硬度值达到92.5HRA~94HRA, 可用于加工硬度高达65HRC 的各类淬硬钢和硬化铸铁;
报废刀片
国内研究现状
切屑形状
普通带状切屑
线速度≥400 m/min时,改变了高温 合金的带状切屑,切屑形态为C形屑 线速度≥ 700 m/min时切屑形态变 成了酥脆的单元碎屑。 剪切区滑移增加,传递切削热增加
国内研究现状
辽宁石油化工大学(孙士雷)
陶瓷刀具铣削高温合金材料试验 材料:GH4169 实验设备:EMCO FAMUP MC120-60四轴加工中心 实验刀具:山特维克 RNGN 120700 CC6060 刀具尺寸:ø12.7×4.86 刀片材料:氮化硅赛阿龙陶瓷 刀具参数:前角-6°,后角6° 切削长度:600mm 切削深度:ap=0.7mm 切削速度(m/min):500,600,720,864,1037 冷却方式:干切削