冷风条件下cmp硬质合金刀片加工钛合金的切削性能研究

《冷风条件下cmp硬质合金刀片加工钛合金的切削性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代码10530学号201510161722分类号TH161密级公开硕士学位论文冷风条件下CMP硬质合金刀片加工钛合金的切削性能研究学位申请人袁彪指导教师胡自化教授学院名称机械工程学院学科专业工程硕士（机械工程领域）研究方向数字化设计与制造二○一八年六月六日StudyofCuttingPerformanceofChemical-MechanicalPolishedCarbideInsertsinMachiningTitaniumAlloyunderLowTemperatureAirSituationCandidateYuanBiaoSupervisorProf.HuZihu

2、aCollegeSchoolofMechanicalEngineeringProgramMechanicalEngineeringSpecializationDigitalDesignandManufacturingDegreeMasterofEngineering(MechanicalEngineering)UniversityXiangtanUniversityDateJun.6th,2018湘潭大学硕士学位论文摘要摘要随着现代制造技术的飞速发展以及国家战略需求的日益增长，钛合金以其比强度高、抗蠕变性能和生物相容性好等优越性能而广泛应用于航空航天、军事、医疗、化工等领域。

3、但由于钛合金的难加工性，磨削工艺制备的未涂层硬质合金刀具以传统切削冷却方式加工钛合金时极易产生较大的切削力及大量的切削热，从而严重影响硬质合金刀具的切削性能和工件的加工表面质量。可见，如何有效降低切削力和迅速消散切削热是磨削工艺制备的未涂层硬质合金刀具在加工钛合金中一直亟待解决的重要瓶颈问题。为此，本文拟采用化学机械抛光技术(ChemicalMechanicalPolishing,CMP)对磨削工艺制备的未涂层硬质合金刀片前刀面进行抛光预处理；同时利用低温冷风降温能力强、安全和无污染等优势，分别对磨削工艺制备的未涂层硬质合金刀片与CMP制备的未涂层硬质合金刀片进行低温加工TC

4、4钛合金的切削性能实验研究，对比分析切削力、刀具耐用度以及加工表面质量等性能指标，旨在探究TC4钛合金低温加工中CMP未涂层硬质合金刀片的切削性能，具体研究工作如下：1)CMP未涂层硬质合金刀片的制备。首先采用多工序流程的工艺参数组合制备CMP刀片，然后采用基恩士VHX-500FE超景深显微镜观测不同工序下磨削刀片与CMP刀片的表面形貌，并对比分析其表面完整性。2)磨削/CMP未涂层刀片加工TC4钛合金的切削力对比分析。探究常/低温及不同切削参数对切削力的影响，并对比分析磨削/CMP刀片的切削性能。3)磨削/CMP未涂层刀片加工TC4钛合金的耐用度对比研究。采用扫描电子显微镜

5、(SEM)及能谱仪(EDS)分析常/低温及不同切削参数条件对磨削/CMP刀片的切削寿命、磨损形貌以及磨损机理的影响。4)磨削/CMP未涂层刀片加工TC4钛合金的表面质量对比分析。探究常/低温及不同切削参数对加工钛合金表面粗糙度、加工硬化率的影响，揭示磨削/CMP刀片低温条件下切削TC4钛合金加工表面质量的变化规律。综上，本文利用低温冷却方式和CMP处理工艺进一步改善了未涂层硬质合金刀具加工钛合金的切削性能与工件表面质量，为实现难加工材料高效高精加工提供了重要的参考途径。关键词：化学机械抛光未涂层硬质合金刀片；TC4钛合金；低温加工；切削性能I湘潭大学硕士学位论文Abstrac

6、tAbstractWiththerapiddevelopmentofmodernmanufacturingtechnologyandtheincreasingdemandofthenationalstrategy,titaniumalloyiswidelyusedinaerospace,military,medical,chemicalandotherfieldsforitsexcellentperformanceofspecificstrength,creepresistanceandgoodbiocompatibility.However,duetothedifficul

7、tmachinabilityofthetitaniumalloy,itisveryeasytoproducelargecuttingforceandalargeamountofcuttingheatfortheuncoatedcarbideinsertspreparedbythegrindingprocessincuttingtitaniumalloyunderthetraditionalcoolingsituation,whichseriouslyaffectsthecuttingperformanc