有序化PDC刀具的制備及其切削性能研究.pdf

1、本文設計和制備了一種新型結構的有序化PDC刀具，采用激光切割制備的PDC纖維取代傳統(tǒng)砂輪的磨粒與切削刀具的刀片，通過PDC纖維在基體材料中的定向、均勻排布和對PDC纖維的刃磨，保證有序化PDC刀具的每個PDC纖維均能以一定的切削角度參與切削，然后將制備的PDC纖維片整體裝配成新型有序化PDC刀具。有序化PDC刀具的纖維寬度在0.2～0.5mm之間，比傳統(tǒng)的切削刀具尺寸小得多，同時參與切削的纖維數(shù)量遠大于普通切削刀具的刀刃數(shù)，并且各纖維具

2、有鋒利的刀刃與人為確定的切削角度和間隔距離，因而在獲得較高的加工精度和表面質量的同時能保證較高的加工效率。 同時，進一步開展了有序化PDC刀具與傳統(tǒng)金剛石砂輪在相同條件下加工WC/12Co涂層材料的對比性實驗。實驗通過對切削力與加工表面形貌、WC/12Co涂層材料的物理特點以及脆性材料的斷裂力學的分析，探討了WC/12Co涂層材料的有序化PDC刀具切削加工機理和刀具磨損機理。實驗發(fā)現(xiàn)：采用有序化PDC刀具切削加工WC/12Co涂

3、層材料時，在較低進給速度與較小切削深度下，其加工表面完整性很好，不僅能獲得與金剛石砂輪磨削相媲美的加工質量，而且其法向力與切向力小，可降低對機床的剛度要求，并且通過增加參與切削的纖維微刃數(shù)量，可以獲得較高的加工效率，實現(xiàn)WC/12Co涂層材料的高效精密加工。而在對刀具的磨損機理分析中發(fā)現(xiàn)：有序化PDC刀具在切削過程中由于受到頻繁的沖擊作用，在其前刀面出現(xiàn)了小凹坑和輕微的磨粒磨損，隨著切削的繼續(xù)進行，在其切刃處出現(xiàn)了局部崩刃現(xiàn)象，需對其進