PCD刀具刃磨机理及其加工钛合金的研究

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1、硕士学位论文PCD刀具刃磨机理及其加工钛合金的研究StudiesonGrindingMechanismofPCDCuttingToolandMachiningTitaniumAlloywithIt学20904174完成日期：2Q13二Q5二Q鱼大连理工大学DalianUniversityofTechnology大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包

2、含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：№型望壅盘塑迹丝堕鲴蕴作者签名：室皂盘日期：碰年上月竺一日大连理工大学硕士学位论文摘要聚晶金刚石(Polycrystallinediamond，简称PCD)J-J具具有极高的硬度和耐磨性，在实际加工中以其高加工效率和高寿命，受到人们的普遍欢迎。但目前，这种刀具刃磨成本较高，刃磨质量不够稳定，在加工某些难加工材料(如钛合金等)时效果不够理想，这些问题

3、均阻碍着它的推广使用。鉴于此，本文采用不同结合剂金刚石砂轮对PCD刀具进行磨削，深入分析了其刃磨机理，并且对PCD刀具加工钛合金的有关规律进行了分析研究，以其提高这种刀具的生产与应用技术，促进它在我国机械制造领域的广泛使用。首先，分别使用陶瓷结合剂金刚石砂轮、金属结合剂金刚石砂轮和树脂结合剂金刚石砂轮磨削PCD刀具。根据试验数据绘制磨除率和磨耗比的变化对比曲线图，并利用扫描电子显微镜观察磨削表面和刃口的微观形貌图，分析不同结合剂金刚石砂轮磨除率、磨耗比的变化规律，并根据刃磨质量深入探索研究三种不同结合剂金刚石砂轮磨

4、削PCD刀具的相关机理。其次，选用合理的切削速度、切削深度和进给量构成正交试验表进行切削钛合金试验。每次试验采用测力仪测量切削力，根据得到的试验结果，绘制成切削力变化曲线图，并分析切削力随切削用量的变化关系及形成原因。最后，通过分别改变切削速度、切削深度和进给量其中一个参数，并保持其余两个参数不变，进行三组单独切削钛合金试验。每组试验采用仪器测量工件表面粗糙度凡和Rz，绘制表面粗糙度变化对比图，分析工件表面粗糙度随切削用量的变化关系和形成原因。本文的试验研究表明：在一定进给量范围内，陶瓷结合剂金刚石砂轮的磨除率始终

5、高于其它两种结合剂金刚石砂轮，当轴向进给量达到临界值时，金属结合剂金刚石砂轮的磨除率开始高于陶瓷结合剂金刚石砂轮的磨除率；金属结合剂金刚石砂轮磨粒在磨削过程中发生破碎以保持锋利状态，从而实现磨削，树脂结合剂金刚石砂轮表面会因为受热而发生变形，宜采用较低磨削速度，陶瓷结合剂是由多种材料配压而成，磨削过程中结合剂和金刚石磨粒容易集体脱落，致使PCD刀具表面处留下凹坑；PCD刀具加工钛合金过程中，静态切削力随切削速度变化较小，随进给量和切削深度变化较大，动态力Fdynaz随切削用量的变化较为明显，但动态力Fdynax和F

6、dynay的变化几乎为零；工件表面粗糙度随切削速度的变化较小，而随进给量和切削深度变化较大。关键词：聚晶金刚石刀具；刃磨机理；刃磨质量；钛合金PCD刀具刃磨机理及其JjH-r钛合金的研究StudiesonGrindingMechanismofPCDCuttingToolandMachiningTitaniumAlloywithItAbstractDuetoitsexcellenthardnessandabrasiveresistancewhichCanimprovethemachiningefficiencyand

7、toollife，thepolycrystallinediamond(PCD)toolhasbeappliedinpracticeforabout30years．Butcurrently，thesharpeningcostofPCDtoolishigh，thegrindingqualityisnotstable，andwhenmachiningsomedimcult．cutmaterials，aswellastitaniumalloys，theusingresultsarenotsatisfactoryenough

8、．TheseproblemspreventthePCDtoolfrombeingmorewidelyused．ToimprovethemanufacturingabilityandapplyingtechniqueofPCDtool，andthenwidenitsusage，thispaperuseddiamondgrindingwheelswithdiff