Ti(C,N)涂層刀具磨損失效分析及數(shù)值模擬研究.pdf

1、針對生產(chǎn)過程中Ti(C,N)涂層刀具切削Cr12模具鋼時磨損比較嚴重的問題,采用X射線衍射儀(XRD)、掃描電鏡(SEM)、X射線能譜(EDS)、透射電鏡(TEM)等實驗手段分析了Ti(C,N)涂層刀具切削性能,同時采用有限元軟件對刀具切削磨損過程進行了數(shù)值模擬,得出了刀具磨損失效的因為。
　　 我們首先分析了涂層刀具的發(fā)展,涂層材料的性能,總結(jié)了刀具切削過程中刀具切削力、切削溫度變化情況,然后對刀具的磨損過程和磨損主要類型進行

2、分析,在此基礎(chǔ)上提出本文的研究目的和研究意義。
　　 研究了相同的刀具在不同的切削參數(shù)下切削相同時間,切削力的變化與刀具磨損之間關(guān)系。結(jié)果表明:當?shù)毒吣p量增大時其切削力增加明顯,800N左右為Ti(C,N)涂層WC基硬質(zhì)合金整體立銑刀銑削Cr12鋼的嚴重磨損判斷的界線。切削參數(shù)對切削力大小影響依次為軸向銑削深度ap影響最大,徑向銑削深度ae影響次之,銑削速度vc和主軸轉(zhuǎn)速n影響最小。因此優(yōu)化后的切削參數(shù)應(yīng)滿足軸向切削深度盡量小

3、于1.5mm,徑向切削深度不宜大于5mm,切削速度應(yīng)低于691m/min,主軸轉(zhuǎn)速小于22000r/min。
　　 研究了刀具磨損與Ti(C,N)涂層組份和WC基體材料性能的關(guān)系。結(jié)果表明:Ti(C,N)涂層中當C含量小于1.0wt％時,隨著C含量的增加,材料組織和力學性能較好;Ni含量的增加,材料抗彎強度增大。刀具利用涂層材料低的摩擦系數(shù)降低切削力,遠離800N。其切削性能T01>T02>T03,而T03刀具磨損形式主要是擴散