高速铣削SiCp/Al复合材料时聚晶金刚石刀具的磨损机理

• 作者: 傅玉灿 徐九华 葛英飞
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 颗粒增强铝基复合材料 高速铣削 聚晶金刚石刀具 磨损形态 磨损机理
• 年，卷（期）: 2011,（12）
• 所属期刊栏目: 微纳技术与精密机械
• 页码范围: 2907-2918
• 分类号: TG506.2|TG113.26
• 字数: 4033字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20111912.2907

摘要

采用聚晶金刚石刀具(PCD),以600～1200 m/min速度对SiCp/2009Al复合材料进行了高速铣削试验,研究了铣削时PCD刀具的磨损机理.使用扫描电镜(SEM)观察加工材料表面和刀具前/后刀面磨损带,X射线衍射仪分析已加工表面物相,并使用能谱(EDS)和激光拉曼谱对后刀面磨损带进行元素分析.结果表明,增强颗粒碳化硅的高频刻划和冲击是导致刀具晶粒脱落、磨粒磨损、崩刃、剥落的主要机制,切削高体积分数增强铝基复合材料、经热处理的复合材料或使用更高的切削速度时,PCD刀具会产生明显微裂纹.另外,增强颗粒体积分数是影响PCD刀具磨损的最显著因素,增强颗粒尺寸、工件材料热处理状态、刀具材料晶粒尺寸和冷却条件对刀具磨损均有显著影响.PCD刀具刀的寿命在70～240min之间.结论认为,增强颗粒机械冲击、切削振动和热冲击的综合作用是刀具产生微裂纹的主要原因.在高速铣削时的高温、高压下,工件材料中的铝元素和铜元素会向刀具有一定程度的扩散,PCD刀具在铜元素的催化作用下会发生轻微的石墨化磨损.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	徐九华	南京航空航天大学机电学院	156	1746	22.0	31.0
2	傅玉灿	南京航空航天大学机电学院	173	1885	22.0	32.0
3	葛英飞	南京工程学院机械学院	29	141	6.0	11.0