鈦合金高質(zhì)高效切削加工刀具技術(shù)
發(fā)布日期:2023-12-1 23:27:36
1、序言
鈦合金材料具有比強(qiáng)度高、耐蝕性和耐熱性好等性能優(yōu)勢(shì),被廣泛應(yīng)用于航空航天、武器裝備等國(guó)防工業(yè)和石油化工、生物醫(yī)療等民用領(lǐng)域。由于鈦合金具有熱導(dǎo)率低、高溫化學(xué)活性高和彈性模量小等特點(diǎn),在切削加工過(guò)程中存在切削溫度高、切削變形和冷硬現(xiàn)象嚴(yán)重及易粘刀等現(xiàn)象,導(dǎo)致刀具易磨損且表面加工質(zhì)量差,使鈦合金成為典型的難加工材料[1]。同時(shí),鈦合金構(gòu)件常用的輕量化設(shè)計(jì)特點(diǎn)使材料去除量大,目前鈦合金加工時(shí)采用的低切削用量嚴(yán)重制約了生產(chǎn)效率的提升,造成制造成本的升高。因此,實(shí)現(xiàn)鈦合金構(gòu)件的高質(zhì)高效切削加工成為制造業(yè)亟需突破的關(guān)鍵共性技術(shù)難題。
作為切削加工工藝研究體系中的核心要素,刀具技術(shù)的發(fā)展可為切削加工技術(shù)帶來(lái)新的變革。為實(shí)現(xiàn)鈦合金構(gòu)件的高質(zhì)高效切削加工,需要科學(xué)選用或設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)高性能切削刀具,相關(guān)技術(shù)包括刀具材料與刀具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、刀具涂層制備、刀具切削參數(shù)優(yōu)選、刀具加工狀態(tài)監(jiān)控及切削數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)等,如圖1所示。
工件材料切削加工性研究是開(kāi)發(fā)高性能切削刀具的基礎(chǔ);诓牧锨邢魅コ龣C(jī)理分析,結(jié)合動(dòng)態(tài)力學(xué)性能測(cè)試、切削試驗(yàn)與數(shù)值仿真等手段,對(duì)鈦合金切削過(guò)程熱-力載荷耦合作用、材料切除變形與失效機(jī)制、刀-屑和刀-工界面的接觸與摩擦學(xué)行為等進(jìn)行理論建模及試驗(yàn)和仿真研究,可揭示影響鈦合金切削加工性的主導(dǎo)因素,有助于指導(dǎo)鈦合金高質(zhì)高效切削刀具的設(shè)計(jì)制造及選用。
在刀具材料設(shè)計(jì)方面,進(jìn)行鈦合金與刀具材料力學(xué)性能和理化性能的匹配性分析,建立鈦合金切削加工刀具-工件作用的材料學(xué)及熱力學(xué)研究體系,通過(guò)切削試驗(yàn)和仿真模擬探索鈦合金切削過(guò)程中刀具的磨損規(guī)律并揭示刀具磨損機(jī)理,進(jìn)而設(shè)計(jì)與優(yōu)選適于鈦合金高質(zhì)高效加工的刀具材料體系。
在刀具涂層制備方面,包括新型刀具涂層材料設(shè)計(jì)選用和刀具涂層制備工藝,需針對(duì)鈦合金的高化學(xué)活性特點(diǎn),選用兼具減摩、耐磨與熱障作用的涂層材料,并開(kāi)發(fā)相應(yīng)的涂層制備工藝和設(shè)備。同時(shí),開(kāi)發(fā)涂層刀具微噴砂和深冷處理等表面后處理工藝,改善刀具刃口微幾何結(jié)構(gòu)和涂層表層材料的微觀(guān)組織,實(shí)現(xiàn)涂層刀具刃口和表層力學(xué)性能的協(xié)同強(qiáng)化。
在刀具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面,根據(jù)鈦合金加工工藝特點(diǎn)和技術(shù)要求,開(kāi)發(fā)鈦合金加工特殊刃型刀具(如Wiper刀片)、整體超硬材料及密齒結(jié)構(gòu)刀具等,可以實(shí)現(xiàn)其高效率切除與高表面質(zhì)量加工。在刀具切削參數(shù)優(yōu)選方面,可根據(jù)鈦合金表面加工質(zhì)量、加工效率與加工成本等經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo),優(yōu)化切削參數(shù),實(shí)現(xiàn)鈦合金高質(zhì)高效加工。同時(shí),開(kāi)發(fā)刀具加工狀態(tài)監(jiān)控技術(shù)并建立切削加工數(shù)據(jù)庫(kù),實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程狀態(tài)監(jiān)控和工藝參數(shù)的智能推送等功能,助推智能制造的發(fā)展和工程化應(yīng)用。
2、鈦合金切削刀具材料
在切削加工過(guò)程的高溫影響下,鈦元素具有高的化學(xué)活性,如何避免鈦合金與刀具材料元素之間的劇烈粘結(jié)擴(kuò)散,是選擇鈦合金加工刀具以及刀具材料設(shè)計(jì)時(shí)需考慮的首要因素。
鎢鉆類(lèi)硬質(zhì)合金(YG類(lèi),即ISO標(biāo)準(zhǔn)的K類(lèi),由WC和Co構(gòu)成)是加工鈦合金常用的刀具材料。研究對(duì)比YG、YT、YW三種硬質(zhì)合金刀具加工鈦合金時(shí)的刀具磨損機(jī)理[2],發(fā)現(xiàn)低速切削時(shí)三類(lèi)刀具均以粘結(jié)磨損為主,高速切削時(shí)YG類(lèi)刀具仍以粘結(jié)磨損為主,但YT類(lèi)刀具在粘結(jié)磨損的同時(shí)伴隨產(chǎn)生一定的氧化磨損和擴(kuò)散磨損,YW類(lèi)刀具則是三種磨損機(jī)理占據(jù)同等地位,因此在低速切削鈦合金時(shí)可優(yōu)先選用YG類(lèi)硬質(zhì)合金刀具,高速切削時(shí)可選用YW類(lèi)或YG類(lèi)硬質(zhì)合金刀具。除了與刀具中的Co含量有關(guān)外,影響鈦合金切削刀具性能的另一主要因素是晶粒度,細(xì)化且均勻分散的WC硬質(zhì)相和Co粘結(jié)相可增大兩相粘結(jié)面積,不僅有助于提高硬質(zhì)合金的抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性,同時(shí)還可保證硬質(zhì)合金的高硬度和良好的耐磨性。當(dāng)WC晶粒的平均尺寸在0.8~1.4μm時(shí),鎢鈷類(lèi)硬質(zhì)合金刀具表現(xiàn)出較好的抗磨損性能[3]。
采用普通晶粒尺寸的硬質(zhì)合金刀具加工鈦合金時(shí)刀具壽命通常較短,導(dǎo)致切削速度只能在低于50m/min范圍選取,加工效率較低?霞{刀具推出的由細(xì)晶粒碳化鎢(含鈷6%)組成的K313材質(zhì)基體,兼具高的熱硬度和良好的抗塑性變形能力,有效保證了刀具韌性和均勻的后刀面磨損,在精加工階段切削速度在100m/min左右時(shí)刀具仍具有正常的加工壽命。山特維克可樂(lè)滿(mǎn)H13A(HW)和伊斯卡IC20非涂層硬質(zhì)合金刀具材料具有良好的抗粘結(jié)磨損性和高韌性,適用于航空工業(yè)鈦合金零部件加工。
超硬刀具材料如聚晶立方氮化硼(PCBN)和聚晶金剛石(PCD)可以實(shí)現(xiàn)鈦合金材料的高速、高精度和高穩(wěn)定性加工。對(duì)比分析不同刀具材料在高速車(chē)削鈦合金時(shí)的磨損差異,包括未涂層硬質(zhì)合金、TiAlN PVD涂層硬質(zhì)合金以及PCBN等,發(fā)現(xiàn)PCBN刀具材料在高切削速度、低進(jìn)給量、低背吃刀量下切削鈦合金時(shí)可以獲得較平穩(wěn)的切削力和較低的加工表面粗糙度值[4];PCD刀具在切削速度為200m/min以上加工鈦合金時(shí),仍然可以保持較好的刀具使用壽命和加工表面質(zhì)量。因此,PCBN和PCD等超硬刀具材料適用于鈦合金的精加工和高速加工。
3、刀具涂層工藝
開(kāi)發(fā)適于鈦合金加工的涂層刀具有助于提升加工效率和延長(zhǎng)刀具壽命。刀具涂層材料具有硬度高、耐磨性好、化學(xué)性能穩(wěn)定、耐熱耐氧化和熱導(dǎo)率低等特性,相比未涂層刀具可以提高刀具壽命3~5倍以上,提高切削速度20%~100%,提高加工精度0.5~l級(jí),并可大幅降低刀具成本[5]。
通 過(guò) 對(duì) 比 物 理 氣 相 沉 積 P V D 涂 層(TiN+TiAlN)硬質(zhì)合金刀具和化學(xué)氣相沉積CVD涂層(TiN+Al2O3+TiCN)硬質(zhì)合金刀具的鈦合金高速銑削性能,發(fā)現(xiàn)PVD涂層刀具的使用壽命大于CVD涂層刀具,表現(xiàn)出更優(yōu)異的切削性能[6]。森拉天時(shí)的CTC5240刀片通過(guò)結(jié)合高粘結(jié)性細(xì)晶WC基體與超薄PVD涂層,在鈦合金高效加工中表現(xiàn)出良好的耐磨性和使用壽命。對(duì)于新型單涂層材質(zhì),硬質(zhì)薄膜材料CrN涂層和Al2O3涂層具有優(yōu)異的耐磨損性能和抗氧化附著能力,可適用于鈦合金等難加工材料切削。瓦爾特刀具利用PVD涂層方法在刀具基體上沉積Al2O3硬質(zhì)鍍層,該涂層制備工藝熱載荷小,可在提高刀片韌性的同時(shí)保持Al2O3鍍層的高硬度、良好耐熱性和耐磨損等性能,減少了出現(xiàn)積屑瘤的傾向,適合鈦合金高速加工。此外,AlCrN、CrSiN和AlCrSiN等涂層亦適用于鈦合金加工,研究表明高速干切削鈦合金時(shí),AlCrSiN涂層刀具的切削壽命超過(guò)無(wú)涂層刀具,切削力、切削溫度和加工表面粗糙度指標(biāo)均優(yōu)于無(wú)涂層刀具[7]。
近年來(lái),MoS2和WS2等軟涂層刀具也為鈦合金加工提供了新的選擇。刀具涂層后處理技術(shù)可以進(jìn)一步提升刀具的切削性能。以PVD TiAlN涂層刀具為例,通過(guò)對(duì)TiAlN涂層進(jìn)行干式微噴砂強(qiáng)化后處理,并基于斷裂力學(xué)理論分析噴砂時(shí)間和噴砂壓強(qiáng)對(duì)刀具涂層表面粗糙度和表層硬化深度的影響,證明微噴砂后處理工藝可以顯著改善TiAlN涂層的表面完整性,使涂層顯微硬度較微噴砂處理前提高15%以上,從而提高涂層刀具的耐磨損性能并延長(zhǎng)使用壽命[8]。利用濕式微噴砂對(duì)CVD TiN/A12O3涂層刀具進(jìn)行后處理,發(fā)現(xiàn)噴砂時(shí)間、磨料類(lèi)型和磨粒直徑等微噴砂工藝參數(shù)對(duì)涂層刀具幾何形貌、力學(xué)性能及使用壽命具有重要影響,經(jīng)過(guò)微噴砂后處理可有效去除涂層表面的大顆粒缺陷,降低刀具涂層表面粗糙度值,使刀具平均壽命提高27.5%[9]。
深冷處理可以通過(guò)改變刀具材料的微觀(guān)組織而改善其力學(xué)性能,近年來(lái)被逐漸嘗試應(yīng)用于刀具后處理強(qiáng)化。通過(guò)研究深冷處理對(duì)TiAlN涂層刀具微觀(guān)組織及力學(xué)性能的影響,發(fā)現(xiàn)深冷處理后硬質(zhì)合金基體中η相碳化物的含量顯著增加,有利于提升涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度以及基體材料硬度,且深冷處理溫度降低時(shí)涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度提高;進(jìn)一步對(duì)比深冷處理前后的TiAlN涂層刀具的車(chē)削壽命,表明-190℃深冷處理24h后的刀具壽命相比未深冷處理刀具提高了34.8%[10]。同樣,深冷處理PVDTiAlN/NbN等其他類(lèi)型涂層的硬質(zhì)合金銑削刀具,可提高其在鈦合金加工時(shí)的刀具耐磨性能。
4、刀具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
采用新刀具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)難加工材料的高質(zhì)高效加工是現(xiàn)代企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑。刀具材料改進(jìn)是刀具技術(shù)發(fā)展的主線(xiàn),而在現(xiàn)有刀具材料基礎(chǔ)上,通過(guò)刀具幾何結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改善切削性能也是提高切削效率和加工質(zhì)量的有效途徑。國(guó)際生產(chǎn)工程科學(xué)院CIRP指出,“由于刀具材料的改進(jìn),刀具許用切削速度每隔10年提高1倍,而由于刀具幾何結(jié)構(gòu)的改進(jìn),刀具壽命每隔10年則提高近2倍”。 相比切削刃數(shù)、刀具角度等宏觀(guān)結(jié)構(gòu),刀具切削刃的微幾何特征是影響其切削性能的更直接因素。山特維克可樂(lè)滿(mǎn)的CoroMill® Plura整體式立銑刀利用多刃型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)高進(jìn)給、小徑向切削深度和高切削速度的鈦合金加工,大幅度減少切削熱量的產(chǎn)生,提供了在航空航天鈦合金整體葉盤(pán)加工中的刀具解決方案。瓦爾特的高進(jìn)給銑刀M4002刀片的后刀面波浪設(shè)計(jì),提高了鈦合金的切削加工質(zhì)量,并使刀具壽命提高1倍。德國(guó)來(lái)寶精工設(shè)計(jì)的全刃口新型切削刃采用三角斜度槽型設(shè)計(jì),可實(shí)現(xiàn)鈦合金抗振動(dòng)高進(jìn)給加工,效率提高3倍,壽命延長(zhǎng)50%。Wiper刃型有助于實(shí)現(xiàn)鈦合金材料高速度、大進(jìn)給、大切削深度的高效切削。其中,瓦爾特Xtra-tec®可轉(zhuǎn)位鉆頭B4213通過(guò)使用Wiper修光刃有效改善了表面加工質(zhì)量。通過(guò)對(duì)比Wiper刀片與普通刀片銑削鈦合金Ti-6Al-4V的加工性能[11],發(fā)現(xiàn)在獲得相同表面質(zhì)量時(shí),Wiper刀片可以采用大進(jìn)給量切削,相比普通刀片切削效率提高1倍。利用形狀因子法對(duì)刀具刃口幾何進(jìn)行參數(shù)化表征,可定量化揭示刃口微結(jié)構(gòu)對(duì)加工表面殘余應(yīng)力等完整性指標(biāo)的影響規(guī)律,為刀具的刃口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制備提供指導(dǎo)[12]。
鈦合金切削加工過(guò)程中容易在切削區(qū)域積聚大量的切削熱,嚴(yán)重?fù)p害加工工件的尺寸精度與服役性能。為解決切削過(guò)程中切削熱量高且難以耗散的問(wèn)題,山特維克可樂(lè)滿(mǎn)、肯納和瓦爾特等刀具廠(chǎng)商提出了高壓內(nèi)冷卻加工技術(shù)和相應(yīng)結(jié)構(gòu)的刀具。通過(guò)對(duì)比干切削、澆注式冷卻以及高壓冷卻三種加工環(huán)境下的鈦合金車(chē)削試驗(yàn),分析切削介質(zhì)與出液孔位置對(duì)切削力與切削溫度的影響規(guī)律,發(fā)現(xiàn)刀具冷卻結(jié)構(gòu)會(huì)影響鈦合金的加工表面形貌、微觀(guān)組織和力學(xué)性能,利用高壓內(nèi)冷卻刀具可以有效解決鈦合金切削過(guò)程中的熱量累積和散熱問(wèn)題,且前、后刀面雙出液孔刀具結(jié)構(gòu)對(duì)加工表面完整性的改善尤為顯著[13]。
5、刀具加工狀態(tài)監(jiān)控及切削數(shù)據(jù)庫(kù)
刀具切削過(guò)程的智能監(jiān)控是實(shí)現(xiàn)智能制造的關(guān)鍵技術(shù)。隨著人力成本的不斷提高和對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)的迫切需求,無(wú)人化車(chē)間與黑燈工廠(chǎng)將越來(lái)越普遍。刀具切削過(guò)程智能監(jiān)控技術(shù)可以實(shí)時(shí)感知刀具的工作狀態(tài),在掌握刀具是否存在異常的同時(shí)能夠自動(dòng)調(diào)整工藝參數(shù);當(dāng)發(fā)現(xiàn)刀具工作狀態(tài)出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)做出預(yù)警及決策,從而提高生產(chǎn)效率并保障加工質(zhì)量。因此,無(wú)人干預(yù)條件下的刀具狀態(tài)監(jiān)控,是實(shí)現(xiàn)切削加工自適應(yīng)調(diào)整的基礎(chǔ),也是機(jī)床設(shè)備安全工作的保障。
刀具在切削過(guò)程中的磨損、破損行為和刀具振動(dòng)是影響加工表面質(zhì)量的重要因素。刀具磨損是切削過(guò)程中刀具的正常損耗形式,刀具磨損量增加易導(dǎo)致表面加工質(zhì)量變差、加工精度下降等,從而造成廢品率上升;刀具破損是刀具的非正常損壞,破損嚴(yán)重時(shí)將急劇惡化加工表面質(zhì)量甚至損壞加工設(shè)備[14]。因此,需要對(duì)刀具的磨損、破損狀態(tài)進(jìn)行有效實(shí)時(shí)監(jiān)控,并根據(jù)刀具工作狀態(tài)給出換刀、停車(chē)等指令或優(yōu)化后續(xù)工藝參數(shù)。刀具振動(dòng)是切削刀具與工件之間相互作用的結(jié)果,不穩(wěn)定的刀具振動(dòng)將影響切削系統(tǒng)的加工穩(wěn)定性,振動(dòng)嚴(yán)重時(shí)(如顫振)可能損壞工件加工表面并產(chǎn)生刀具崩刃。刀具振動(dòng)問(wèn)題影響因素眾多、時(shí)變性強(qiáng)且建模過(guò)程復(fù)雜,一般難以完全避免。
開(kāi)發(fā)有效的刀具加工狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)于實(shí)現(xiàn)切削過(guò)程的自動(dòng)化運(yùn)行、保證零件加工質(zhì)量、保護(hù)機(jī)床設(shè)備安全以及提高生產(chǎn)車(chē)間的智能化水平具有重要意義。現(xiàn)有智能刀具主要通過(guò)安裝某一種或幾種傳感器實(shí)現(xiàn)刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能,例如采用壓電陶瓷薄膜或聲表面波傳感器可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)刀具磨損,利用集成熱電偶可以測(cè)試切削溫度等。隨著智能制造技術(shù)的發(fā)展,更便捷且高效地在切削刀具或加工系統(tǒng)中集成不同功能傳感器,并基于多傳感器融合技術(shù)和人工智能算法對(duì)復(fù)雜切削狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)刀具狀態(tài)監(jiān)控與數(shù)控加工系統(tǒng)的多維交互,從而主動(dòng)調(diào)整加工參數(shù)并充分發(fā)揮刀具與機(jī)床的工作效能,將是未來(lái)智能刀具和智能制造的發(fā)展趨勢(shì)[15]。
切削數(shù)據(jù)庫(kù)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)存儲(chǔ)刀具和加工工藝數(shù)據(jù),按照生產(chǎn)需求迅速獲取特定加工場(chǎng)景下所需刀具信息和切削參數(shù)的數(shù)據(jù)化管理工具。利用切削數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)可以根據(jù)生產(chǎn)約束條件優(yōu)化切削工藝,實(shí)現(xiàn)高效高質(zhì)切削加工。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)制造業(yè)相融合,實(shí)現(xiàn)制造資源信息的數(shù)據(jù)化和結(jié)構(gòu)化管理,符合制造業(yè)數(shù)字化的發(fā)展趨勢(shì);趯(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)數(shù)據(jù)、車(chē)間生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及文獻(xiàn)手冊(cè)數(shù)據(jù)等,可開(kāi)發(fā)出涵蓋車(chē)、銑、鉆和鏜等系列化加工工藝的刀具數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),為用戶(hù)提供優(yōu)化的鈦合金等難加工材料的切削刀具、切削用量等加工信息,從而有效提高生產(chǎn)效率;诩庸ぬ卣鞣诸(lèi)建立不同類(lèi)型零件的加工數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),同時(shí)結(jié)合實(shí)例推理技術(shù),將已有切削加工積累的切削數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)?zāi)P痛鎯?chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中,可為新加工案例提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和參考解決方案[16]。進(jìn)一步將切削數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)與CAM軟件集成,可以為數(shù)控編程快速準(zhǔn)確地提供切削數(shù)據(jù),有利于縮短生產(chǎn)制造周期,提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
6、結(jié)束語(yǔ)
隨著切削刀具技術(shù)的發(fā)展,鈦合金高質(zhì)高效切削加工技術(shù)正在逐漸成熟,在鈦合金加工刀具材料與刀具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、刀具涂層制備、刀具加工狀態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)等方面均取得了一定進(jìn)展。在制造業(yè)快速發(fā)展的背景下,航空航天、汽車(chē)及能源等行業(yè)不斷涌現(xiàn)的新材料對(duì)切削加工技術(shù)提出了更高的要求,推動(dòng)刀具材料和刀具結(jié)構(gòu)的持續(xù)創(chuàng)新。高質(zhì)高效刀具的開(kāi)發(fā)成為革新加工工藝、提高加工效率和加工質(zhì)量、降低加工成本的重要源動(dòng)力。隨著五軸工具磨床加工精度的提高以及超快激光等高能束加工技術(shù)的發(fā)展,復(fù)雜結(jié)構(gòu)刀具的精 密制造逐步成為現(xiàn)實(shí),從而為改變刀具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了技術(shù)基礎(chǔ),將使刀具切削性能得以持續(xù)提升。
同時(shí),在智能制造技術(shù)的推動(dòng)下,“智能刀具”和“智能加工”逐步得到重視并成為國(guó)際研究的熱點(diǎn)和前沿問(wèn)題,先進(jìn)微電子和傳感技術(shù)在切削刀具中的進(jìn)一步應(yīng)用將有助于加強(qiáng)刀具加工過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)以及智能控制。因此,在制造業(yè)發(fā)展的需求牽引和機(jī)械、材料以及信息技術(shù)等交叉學(xué)科的協(xié)同驅(qū)動(dòng)下,開(kāi)發(fā)具有更優(yōu)切削性能且兼具智能化功能的高性能切削刀具,將成為未來(lái)發(fā)展的重要方向。
參考文獻(xiàn):
[1] WANG B, LIU Z, CAI Y, et al. Advancements in material removal mechanism and surface integrity of high speed metal cutting: A review[J]. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 2021(166):103744.
[2] 姜增輝,王琳琳,石莉,等. 硬質(zhì)合金刀具切削Ti6A l4V的磨損機(jī)理及特征[J]. 機(jī)械工程學(xué)報(bào),2014,50(1):179-184.
[3] LIANG X, LIU Z, WANG B. Physic-chemical analysis for high-temperature tribology of WC-6Co against Ti-6Al-4V by pin-on-disc method[J]. Tribology International, 2020(146):106242.
[4] LINDVALL R, LENRICK F, PERSSON H, et al.Bushlya. Performance and wear mechanisms of PCD and pcBN cutting tools during machining titanium alloy Ti6Al4V[J]. Wear, 2020(454):203329.
[5] ZHAO J, LIU Z, WANG B, et al. Tool coating effects on cutting temperature during metal cutting processes: Comprehensive review and future research directions[J]. Mechanical Systems and Signal Processing, 2021(150):107302.
[6] 徐錦泱,鄭小虎,安慶龍,等. 高速銑削TC6鈦合金的刀具磨損機(jī)理[J]. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào),2012,46(7):1037-1042.
[7] ZHANG Q, XU Y, ZHANG T, et al. Tribological properties, oxidation resistance and turning performance of AlTiN/AlCrSiN multilayer coatings by arc ion plating[J]. Surface and Coatings Technology,2018(356):1-10.
[8] 徐培利,劉戰(zhàn)強(qiáng). 微噴砂后處理工藝對(duì)涂層刀具性能的影響規(guī)律[J]. 現(xiàn)代制造工程,2015(7):85-92.
[9] LIU C, LIU Z, WANG B. Modification of surface morphology to enhance tribological properties for CVD coated cutting tools through wet micro-blasting post-process[J]. Ceramics International, 2018, 44(3):3430-3439.
[10] 冷可,劉戰(zhàn)強(qiáng),王兵. 深冷處理對(duì)TiAlN涂層刀具微觀(guān)組織及力學(xué)性能的影響[J]. 工具技術(shù),2020,54(12):10-14.
[11] EHSAN S, KHAN S A, REHMAN M. Defect-free high-feed milling of Ti-6Al-4V alloy via a combination of cutting and wiper inserts[J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2021, 114(1): 641-653.
[12] DENKENA B, LUCAS A, BASSETT E. Effects of the cutting edge microgeometry on tool wear and its thermo-mechanical load[J]. CIRP Annals, 2011, 60 (1):73-76.
[13] LIU W, LIU Z. High-pressure coolant effect on the surface integrity of machining titanium alloy Ti-6Al-4V: a review[J]. Materials Research Express, 2018, 5 (3):032001.
[14] WANG B, LIU Z. Influences of tool structure, tool material and tool wear on machined surface integrity during turning and milling of titanium and nickel alloys: a review[J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2018, 98(5):1925-1975.
[15] BAROROH D K, CHU C H, WANG L. Systematic literature review on augmented reality in smart manufacturing: Collaboration between human and computational intelligence[J]. Journal of Manufacturing Systems, 2021(61): 696-711.
[16] 李曉君,劉戰(zhàn)強(qiáng),沈琦,等. 基于加工特征的整體葉盤(pán)數(shù)控編程與加工參數(shù)優(yōu)化[J]. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù),2019(3):153-156.