微織構(gòu)硬質(zhì)合金刀具優(yōu)化與正交切削試驗(yàn)研究.pdf

1、鋁合金是工業(yè)中應(yīng)用范圍最廣的結(jié)構(gòu)材料，其中常用的A6061型鋁合金具備優(yōu)良的力學(xué)性能，熱處理性能、耐腐蝕性能、可焊性和可加工性，常用于汽車制造、輪船、機(jī)車、夾具、機(jī)械零件、精細(xì)加工等領(lǐng)域。同時(shí)鋁合金也是一種難切削材料，硬質(zhì)合金刀具對鋁合金進(jìn)行切削時(shí)，切屑常常會在刀具的表面堆積形成積屑層，有損刀具的切削性能。有學(xué)者證明在刀具前刀面制備一定尺寸和排列的織構(gòu)形貌，可以改善刀具與切屑接觸區(qū)的摩擦磨損狀態(tài)，提高刀具的使用壽命。然而，并沒有具體討論

2、織構(gòu)自身結(jié)構(gòu)對刀具的影響。本文實(shí)驗(yàn)基于單點(diǎn)金剛石劃痕技術(shù)，選擇微織構(gòu)形貌的最優(yōu)參數(shù)，進(jìn)而優(yōu)化織構(gòu)刀具。首先，通過在硬質(zhì)合金（YG6）表面制備出不同參數(shù)的直線型凹型溝槽織構(gòu)。觀測不同劃痕載荷制備的織構(gòu)形態(tài)，對比不同參數(shù)織構(gòu)的摩擦磨損實(shí)驗(yàn)，得到較合適的織構(gòu)制備參數(shù)。然后將不同參數(shù)微織構(gòu)制備在硬質(zhì)合金刀具表面，開展參數(shù)化織構(gòu)刀具對鋁合金的正交切削試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)硬質(zhì)合金刀具的切削性能受表面織構(gòu)參數(shù)的影響。本文主要研究內(nèi)容如下：
　　1.采用單

3、點(diǎn)金剛石壓頭劃痕技術(shù)在硬質(zhì)合金片表面制備微織構(gòu)。通過選擇不同的劃痕載荷及織構(gòu)間距參數(shù)，在硬質(zhì)合金表面加工溝槽寬度不同、織構(gòu)面積占有比不同的微織構(gòu)。利用原子力顯微鏡觀測不同參數(shù)的微織構(gòu)表面形態(tài)，分析了劃痕載荷與溝槽尺寸的關(guān)系，證實(shí)各種參數(shù)織構(gòu)加工的可行性。
　　2.開展硬質(zhì)合金表面不同參數(shù)微織構(gòu)的摩擦磨損試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)保持摩擦磨損實(shí)驗(yàn)中施加的正壓力不變，經(jīng)過相同時(shí)間的摩擦磨損后，分析了不同溝槽寬度和織構(gòu)間距對微織構(gòu)表面摩擦系數(shù)的影響；