涂層刀具干式鉆削鋁硅合金的切削性能研究.pdf

1、鋁硅合金由于其比重小、強(qiáng)度高、耐腐蝕、耐磨損、導(dǎo)熱性好、便于回收再利用等優(yōu)點(diǎn)，在航空、航天、造船和汽車(chē)等工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。但由于其在切削加工時(shí)刀具磨損嚴(yán)重，難以獲得較低的表面粗糙度和較高的加工精度，因此屬于難加工材料。通過(guò)對(duì)鋁硅合金的切削加工性，尤其在干式切削條件下的可鉆削性分析表明，用于干式鉆削加工鋁硅合金的刀具材料，不僅應(yīng)具有高的硬度、耐磨性和耐熱性，摩擦系數(shù)低，導(dǎo)熱性好，同時(shí)還應(yīng)具有高的強(qiáng)度和韌性等。單一刀具材料要同時(shí)滿足

2、這些性能要求幾乎是不可能的。涂層技術(shù)的發(fā)展為滿足刀具材料的這些特殊要求創(chuàng)造了條件，已引起世界各國(guó)制造業(yè)的高度重視，得到了迅速的發(fā)展和推廣應(yīng)用。本文采用PVD技術(shù)，制備了類(lèi)金剛石膜（DLC）、類(lèi)石墨膜（GLC）、DLC+Si、GLC+Cr和GLC+MoS2等幾種涂層高速鋼麻花鉆，通過(guò)在干式切削條件下，對(duì)鑄造鋁硅合金進(jìn)行鉆削試驗(yàn)，著重研究分析幾種不同涂層鉆頭的切削性能及力學(xué)特性等。研究結(jié)果表明，DLC、DLC+Si、GLC、GLC+Cr和G

3、LC+MoS2幾種涂層鉆頭的切削性能均顯著提高，與未涂層鉆頭相比，鉆頭平均壽命分別提高2.28倍、5.25倍、6.75倍、6.5倍和6.5倍；且其中GLC涂層及其復(fù)合涂層鉆頭的切削性能優(yōu)于DLC涂層及其復(fù)合涂層鉆頭。涂層鉆頭主切削刃后刀面磨損具有明顯的圖形特征，即外緣轉(zhuǎn)角處磨損最大，而中間部分磨損較?。怀跗谀p時(shí)間和磨損量與未涂層鉆頭的差異不大，但正常磨損階段明顯延長(zhǎng)。涂層鉆頭的切削力均值（軸向力和扭矩）均小于未涂層鉆頭，但幾種涂層鉆頭