| HIR超級直線軸承SSW8UU-OP KH1026 RB30035UUCCOP5 |
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的技能參數(shù)等，再利用CAD創(chuàng)建産品的三維數(shù)字化模型，終將模型轉(zhuǎn)入制造流程，完成産品的整個 計劃制造周期，這樣的進程可稱爲“正向計劃”。而逆向工程則是一個“從有到無”的進程，便是 根據(jù)已有的産品模型，反向推出産品的計劃數(shù)據(jù)，包羅計劃圖紙和數(shù)字模型。 HIR超級直線軸承SSW8UU-OP KH1026 RB30035UUCCOP5逆向工程的專業(yè)軟件有Surfacer、ICEM、CopyCAD和RapidForm等，這些軟件非常得當處理懲罰 大量掃描的點雲(yún)數(shù)據(jù)。比方，對一個小車的外型舉行激光掃描，約莫可以得到30萬個測量點，議決 專業(yè)的Surfacer軟件建構(gòu)而得到數(shù)字模型，到達了預(yù)期的結(jié)果。同時，我們也對UG在逆向工程中的 應(yīng)用舉行了探索，在進程中得到了一些經(jīng)曆，下面細致介紹如下。 二、數(shù)據(jù)點的輸入 用UG軟件做逆向工程，利用的測量配置大多都是打仗式手動三坐標劃線機，緊張針對剖面、表 面和特征線舉行測量，測量的數(shù)據(jù)點不是許多，UG處理懲罰起來也比力容易。 但是本文的車模型用激光掃描測到的數(shù)據(jù)點多達30萬個，這麼多的數(shù)據(jù)點輸入UG是很困難的， 因此我們在Surfacer軟件裏對點雲(yún)數(shù)據(jù)舉行了除噪、希奇等預(yù)處理懲罰。而爲了精確地連結(jié)原來的 特征點和表面點，我們大概布局了表面線和特征線，和點雲(yún)數(shù)據(jù)一起導(dǎo)入UG中，如圖1所示。 1 圖1 輸入數(shù)據(jù) 三、議決點布局曲線 1.在連線進程中，一樣平常是先連特征線點，後連剖面點。在連線前應(yīng)有合理的籌劃，根據(jù)此 車的形狀和特征確定怎樣分面，以便確定哪些點應(yīng)該連接，並對以後的構(gòu)面要領(lǐng)做到胸有定見，連 線的誤差一樣平常控制在0.4mm以下。 2.常用到的是直線、圓弧和樣條線（spline），此中常用的是樣條線。一樣平常選 用“through point” 要領(lǐng)，階次不壞爲3階，因爲階次越高，柔軟性越差，即變形困難，且後續(xù) 處理懲罰速度慢，數(shù)據(jù)互換困難。 3.因測量時有誤差以及模型外外貌不平滑等緣故原由，連成的樣條線不光順時還必要舉行調(diào)解 ，否則布局出的曲面也不平滑。調(diào)解時常用的一種要領(lǐng)是Edit Spline，一樣平常常用Edit pole選 項，包羅移動、添加控制點以及控制極點沿某個偏向移動，方便對樣條舉行編輯，別的，曲線的斷 開（divide）、橋接（bridge）和光順曲線（Smooth spline）也每每用到。 總之，在生成面之前必要做大量的調(diào)線事情，調(diào)線時可以利用曲率梳對其舉行分析，以包管曲 線的質(zhì)量，如圖2所示。 1 圖2 布局的曲線 四、布局曲面 HIR超級直線軸承SSW8UU-OP KH1026 RB30035UUCCOP5因爲車身要求有流暢的外形、光順的外外貌，因此在布局曲面的時間，要分成多少曲面舉行， 尤其要包管面和面之間可以大概相切連續(xù)或曲率連續(xù)，這樣才氣形成一個沒有接痕的曲面。別的， 布局曲面時，還要根據(jù)具體環(huán)境選擇切合的布局要領(lǐng)。 1.布局曲面的要領(lǐng) (1)常用的布局要領(lǐng)是Though Curve Mesh，不但可以包管曲面邊界曲率的連續(xù)性，還可以控制 四周邊界曲率（相切），而Though curves只能包管兩邊曲率。 (2)利用較多的另有nxn下令，可以動態(tài)顯斧正在創(chuàng)建的曲面，還可以隨時增、減定義曲線串， 而曲面也將隨之變化。同樣，還可以連結(jié)與相鄰面的G0、G1以及G2連續(xù)。 (3)在布局曲面時，每每會遇到三邊曲面和五邊曲面。一樣平常做條曲線，把三邊曲面轉(zhuǎn)化爲 四邊曲面，或?qū)⑦吔缦扪由欤盐暹吳孓D(zhuǎn)化成四邊曲面，用以重構(gòu)曲面。此中，在曲面上，做樣 條線（curve on surface）和修剪（trim）是常用到的兩個下令，如圖3所示。 圖3 構(gòu)建的三角面 (4)布局完外外貌，要舉行鏡像處理懲罰。在曲面的中間處常會出現(xiàn)凸起，顯得曲面不光順， 一樣平常都是把曲面的中間處剪切失，然後議決橋接使之平滑。 (5)布局曲面時，兩個面之間每每有“折痕”，曲面很不光順，緊張是因爲兩個面相切不連續(xù) 造成的。辦理這個問題，可以議決Though curve mesh 設(shè)置邊界相切連續(xù)選項，還可以在布局曲面 後選擇match edge（NX3）選項，可以使兩個曲面的邊界相立室，從而使曲率連續(xù)。別的，縱然兩 個曲面不相接，match edge下令也可以將一個曲面的邊界自動延伸並重合至另一個曲面的邊界。 (6)在布局單張且較爲平坦的曲面時，直接用點雲(yún)構(gòu)面（from point cloud）將會更方便、更 精確。偶然面之間的清閑必要橋接（Bridge），以包管曲面平滑過渡。當曲面求交時，舉行圓角處 理懲罰也會使兩曲面光滑油滑過渡。 2.布局曲面應(yīng)過細的幾個問題 (1)構(gòu)面要害的是抓住樣件特征，還必要輕便，曲面面積只管即便大，而張數(shù)不要太多。別的 ，還要合理分面以提高建模效率。 (2)在構(gòu)建曲面進程中，偶然必要再加連一些線條，以便布局曲面，連線和構(gòu)面必要每每交替 舉行。曲面建成後，要查抄曲面的誤差，一樣平常測量點到面的誤差，誤差不要高出1mm。 (3)布局曲面階次要只管即便小，一樣平常保舉爲3階。因爲，高階次的片體使其與其他CAD體 系間告成互換數(shù)據(jù)的大概性淘汰，其他CAD體系也大概不支持高階次的曲面。階次高，則片體比力 “剛硬”，曲面偏離極點較遠，在極點編輯曲面時很不方便。別的，階次低另有利于增長一些圓角 、斜度和增厚等特征，有利于下一步編程加工，提高後續(xù)生成數(shù)控加工軌的速度。 五、布局實體 HIR超級直線軸承SSW8UU-OP KH1026 RB30035UUCCOP5構(gòu)建完外外貌後，必要構(gòu)建實體數(shù)字模型。要是模型較簡略且曲率變革不大時，把它們縫合成 一個團體，再利用增厚指令就可創(chuàng)建實體，但在大多數(shù)環(huán)境下卻不行能實現(xiàn)，對本文中的模型更是 雲(yún)雲(yún)。 要是把外外貌縫合成一個團體，再把車底補面成爲一個關(guān)閉的片體，從而成爲一個實體，但由 于車底部曲面的曲率變革比力大，每每實現(xiàn)不了抽殼下令。因此，首先必要先偏置外外貌的各個片 體，再構(gòu)建出內(nèi)、外外貌的橫截面，後把做出的橫截面和內(nèi)、外外貌縫合起來，使之成爲關(guān)閉的片 體，從而自動轉(zhuǎn)化爲實體，此進程一樣平常包羅以下四個方面。 1.曲面的偏值 用Offset指令同時選多個面或全選以提高效率。小車外外貌各個片體偏值的環(huán)境，如圖4所示 。 1 圖4 曲面的偏值 圖4中的箭頭表現(xiàn)偏值的偏向，要是箭頭反向，只要輸入負值即可。 不是任何曲面都可以大概實現(xiàn)偏值，不能實現(xiàn)偏值一樣平常有以下幾種緣故原由： (1)由于曲面本身曲率太大，根本曲面有法線突變的環(huán)境； (2)偏值距離太大而造成偏值後自相交，導(dǎo)致偏值失敗（本文中把小車片體統(tǒng)一偏值2毫米）； (3)被偏值曲面的風致不不壞，局部有波紋，只能修改不壞曲面後再舉行偏值； (4)另有一些曲面看起來很不壞，但便是不能偏值，遇到這種環(huán)境可用Extract Geometry轉(zhuǎn)化 成B 曲面後再舉行偏值。 以上四種環(huán)境在布局曲面時都大概遇到，要學會分析其緣故原由。 2.曲面的縫合 HIR超級直線軸承SSW8UU-OP KH1026 RB30035UUCCOP5偏值後的曲面還必要裁剪大概補面，用種種曲面編輯本事構(gòu)建內(nèi)外貌，然後縫合內(nèi)外貌和外外 貌？p適時，每每會縫合失敗，一樣平常有下列幾種大概。 (1)縫適時，縫合的偏體太多。應(yīng)該每次只縫合少數(shù)幾個片體，必要多次縫合。 (2)縫合公差小于兩個被縫合曲面相鄰邊之間的距離。遇到此類問題，一樣平常是加大縫合公 差後，再舉行縫合。 (3)兩個外貌延伸後不能交彙，邊緣形狀不立室。要是片體不是B曲面，則必要先將片體轉(zhuǎn)化爲 B曲面，使之與對應(yīng)的另一片體的邊立室，再舉行縫合。 (4)邊緣上有難以察覺的微小畸形或其他多少缺陷？删植糠糯，舉行外貌分析查抄多少缺陷 ，要是確實存在多少缺陷，則修改或重修片體後重新縫合。 3.縫合的有效性 HIR超級直線軸承SSW8UU-OP KH1026 RB30035UUCCOP5後必要過細的是，雖然實行了縫合下令，謀略機也沒有給墮落誤提示，看似縫合告成，其實未 必。有的片體在縫合完成後，放大時會看到有亮顯點或亮顯線，乃至另有清閑。因此，在縫合完成 後，肯定要立刻查抄縫合的有效性。若在縫合線上出現(xiàn)了亮顯點或亮顯線，就意味著此部位沒有縫 合告成，必須取消縫合操作，重新舉行縫合，否則將給後續(xù)的實體建模事情帶來困難，但要是僅外 周邊亮顯，則闡明縫合告成，如圖5所示。 特種回轉(zhuǎn)銑是加工航空零件、金屬模具等自由曲面工件的必備具，它與數(shù)控機床或加工中間共同利 用可實現(xiàn)高質(zhì)量、高效率加工。隨著數(shù)控加工技能的生長和加工東西日趨龐大化，特種回轉(zhuǎn)面具的 應(yīng)用範疇和斲喪量正不停增長，F(xiàn)在特種回轉(zhuǎn)面具緊張接納多軸聯(lián)動數(shù)控磨床加工，由于配置昂貴 (進口一臺數(shù)控磨床約需一百多萬美元)，因此制造成本較高。如能利用現(xiàn)有平凡東西磨床實現(xiàn)特種 回轉(zhuǎn)面具的非數(shù)控加工，則可大大低沈此類具的制造成本。本文給出了基于非數(shù)控加工方案、得當 大批量加工差異範例特種回轉(zhuǎn)銑的通用計劃模型，並討論了軸向和徑向相對進給活動的實現(xiàn)要領(lǐng)。 作者已接納非數(shù)控加工方案告成制造出球頭螺旋銑，本文是對前期事情結(jié)果的推廣應(yīng)用。 2 刃口曲線的通用數(shù)學模型 特種回轉(zhuǎn)銑的事情廓面均爲回轉(zhuǎn)面，回轉(zhuǎn)面上的螺旋刃口曲線(見圖1)定義爲回轉(zhuǎn)面上與經(jīng)線成定 角的斜駛線，其方程可用通式表現(xiàn)爲 r={x，y，z}={f(u)cosv，f(u)sinv，g(u)} (1) 1 圖1 回轉(zhuǎn)面上的螺旋刃口曲線 式中，u，v均爲參變量；f(u)爲回轉(zhuǎn)面的回轉(zhuǎn)半徑，f(u)≥0；v 爲f(u)與x 軸正向的夾角。 爲求出回轉(zhuǎn)面上的斜駛線，須先求解一類根本量。由式(1)可得 ru={f'(u)cosv，f'(u)sinv，g'(u)} rv={-f(u)sinv，f (u)cosv，0} 故有 E=ru2=f'2+g'2 F=ru·rv=0 G=f'2 記斜駛線上任一點的切向量爲dr，顛末該點的經(jīng)線切向量爲dr。思量到對付經(jīng)線dv=0，因此有 dr=rudu|rvdv dr=rudu 由于斜駛線與經(jīng)線成肯定角j，故dr與dr的夾角爲定值j，夾角謀略公式爲 cos2j=( dr·dr )2= Edu2 |dr||dr| Edu2+Gdv2 整理後可得 Esin2jdu2=Gcos2jdv2 取正根得 dv=tanj(E/G)?du=tanj[(f'2+g'2)?/f]du (2) 積分後得 v=tanj ∫ u (f'2+g'2)? du+C u0 f (3) HIR超級直線軸承SSW8UU-OP KH1026 RB30035UUCCOP5式中，C 需根據(jù)具體問題的初始條件給出，以刃口曲線在差異回轉(zhuǎn)面間的連續(xù)條件爲初始條件。 將式(3)代入式(1)，即可得到僅含一個參數(shù)並與經(jīng)線成定角j的刃口曲線的通用數(shù)學模型。 3 相對進給活動的實現(xiàn) 在對特種回轉(zhuǎn)銑舉行非數(shù)控加工時，被加工銑僅作勻速回轉(zhuǎn)活動，具上螺旋溝槽的成形是議決磨削 砂輪在勻速回轉(zhuǎn)的同時作軸向進給活動來實現(xiàn)的。別的，由于回轉(zhuǎn)面上的差異截圓半徑差異，而磨 削砂輪通常是按大截圓半徑計劃的，因此加工時必須議決砂輪的徑向進給活動來實現(xiàn)差異半徑的溝 槽磨削。因此，在特種回轉(zhuǎn)銑的非數(shù)控加工中，相對進給活動是指砂輪相對付銑的軸向活動與徑向 活動的合成活動。 軸向進給活動 本文接納端面凸輪機構(gòu)來實現(xiàn)特種回轉(zhuǎn)銑非數(shù)控加工的軸向進給活動。凸輪傳動機構(gòu)可以孕育産生 一給定函數(shù)的移動軌跡。本文計劃的凸輪機構(gòu)位移函數(shù)是根據(jù)回轉(zhuǎn)面上的刃口曲線方程得出的。設(shè) 被加工銑的旋轉(zhuǎn)角速度爲w=dv/dt(v爲刃口曲線通式(1)中的角度參數(shù))，加工進程中凸輪作勻速回 轉(zhuǎn)活動的旋轉(zhuǎn)角速度爲w'，令a'w'=w(a'> 0)，則凸輪位移函數(shù)通式可議決具刃口曲線通式(3)求出 ，要領(lǐng)是在初始條件下對饜足刃口曲線方程的幹系式v=v(u)求反函數(shù)u=u(v)，並將其代入回轉(zhuǎn)面刃 口曲線通式(1)中的軸向分量z=g(u)=g［ u(v)］中，即可求得凸輪的位移函數(shù)。由于具刃口曲線的 計劃因此在兩個回轉(zhuǎn)面的連接處平滑連續(xù)爲初始條件，故據(jù)此推導(dǎo)出的凸輪位移函數(shù)在兩個回轉(zhuǎn)面 的連接處也是平滑連續(xù)的。 徑向進給活動 特種回轉(zhuǎn)銑非數(shù)控加工的徑向進給活動議決東西磨床上的靠模機構(gòu)來實現(xiàn)，徑向進給量則隨回轉(zhuǎn)面 半徑的變革而變革，即銑半徑從R→0 時，進給量由芯厚半徑r→0，這樣只會出現(xiàn)殘留回轉(zhuǎn)面而不 會孕育産生過切，而殘留回轉(zhuǎn)面較易議決修磨砂輪舉行補償。設(shè)回轉(zhuǎn)面上回轉(zhuǎn)半徑爲f(u)點處的進 給量爲s，則根據(jù)靠模曲線方程 s = r R-f(u) R-0 可得出徑向進給量的求解通式爲 s=r-(r/R)f(u)=r-(r/R)(x2+y2)? (4) 只需將回轉(zhuǎn)面上恣意一點的坐標代入式(4)，即可求出該點的徑向進給量。由于各回轉(zhuǎn)面間爲平滑 連接，且刃口曲線在兩個回轉(zhuǎn)面的連接處是平滑連續(xù)的，因此靠模曲線在兩曲面的交接處也是平滑 連續(xù)的。 4 求解實例 HIR超級直線軸承SSW8UU-OP KH1026 RB30035UUCCOP5下表給出了兩種特種回轉(zhuǎn)銑(球頭圓弧銑和帶角圓圓錐銑)的刃口曲線及相對活動方程的求解實例。 表中的參數(shù)含義見圖2、圖3。表中q爲凸輪位移曲線在差異回轉(zhuǎn)面間的角度值。 鋼材是常用的呆板零件質(zhì)料之一。隨著具新質(zhì)料的不停出現(xiàn)，鋼材的加工要領(lǐng)也越來越多樣化。機 加工中利用普遍的具質(zhì)料爲硬質(zhì)合金系列。然而，硬質(zhì)合金具由于其本身性能的限定，並不適于當 代化呆板工業(yè)飛速生長的高速度、高效率和高精度的要求，因此，比年來對塗層具、陶瓷具和超硬 具的研究日益增多。但是這些具不是成本太高，便是強度及韌性較低，因此並未得到普遍的應(yīng)用。 而Ti(C，N) 屬陶瓷具，由于具有硬度高、耐磨性及導(dǎo)熱性不壞等精良綜合性能，因而被普遍用 作東西質(zhì)料，而且可以彌補硬質(zhì)合金和陶瓷東西質(zhì)料之間的間隙。別的，議決對金屬陶瓷因素的優(yōu) 化，可以制備出強度、韌性和耐磨性綜合性能良不壞的切削具，使得它能適于高速精密切削的生長 。到現(xiàn)在爲止，國內(nèi)外對納米TiN 改性TiC 屬陶瓷具的研究還較少。本文即選取工業(yè)生産中應(yīng) 用普遍的45 號鋼作爲切削加工的目的質(zhì)料，議決具體的切削實行觀察和比力新型金屬陶瓷具與傳 統(tǒng)金屬陶瓷具、Al2O3具及YT15硬質(zhì)合金具的磨損性能，爲這種新型金屬陶瓷具的實際應(yīng)用打下肯 定的根本。 1 實行 表 金屬陶瓷具的因素(%) 粉末 TiC TiN(nm) WC Ni Co Mo C 質(zhì)量分數(shù) 48 10 15 5 5 16 1 圖1 SNUN150406型具尺寸 具的化學因素 試驗所用新型金屬陶瓷具的因素如右表所示。此中TiN是納米粉末，其顆粒大小在30～50nm。 具的制備 按表1所列因素稱粉。先將納米TiN粉末按肯定的疏散工藝舉行疏散，然後按老例粉末冶金工藝制備 金屬陶瓷具。將燒結(jié)後的具粗坯在M612 型端面磨床上用200目金剛石砂輪磨削成如圖2所示的具尺 寸(片型號爲SNUN150406)。 構(gòu)造觀察 具外貌經(jīng)1μm金剛石拋光膏拋光後用m(HF):n(HCl)=1:1的殽雜酸舉行腐化，然後在HITACHI X-650 型掃描電鏡上觀察顯微構(gòu)造。 切削實行 實行條件如下：CA6140 型車床；具爲新型金屬陶瓷具、傳統(tǒng)Ti(C，N) 屬陶瓷具(10TiN- 16Mo2C-54TiC-20Ni)、Al2O3具及YT15硬質(zhì)合金具；工件爲?210mm× 60mm 的45 號鋼棒，正火態(tài)， 硬度爲21HRC；切削條件爲幹切削；具安置角度爲：a0=9°，g0=-8°，Kr=45°，Kr'= 45°。先將 被加工工件牢固在車床上，並將具裝夾在桿上牢固不壞，按設(shè)定的切削用量舉行切削。每隔肯定時 間停息切削，取下片，在40倍東西顯微鏡下測量具背面平均磨損量VB，然後將具重新裝夾不壞，連 續(xù)切削。磨鈍尺度取背面磨損量爲VB=0.3mm。對切削後的具用HITACHI-650型掃描電鏡觀察具磨損 形貌。 1 圖2 金屬陶瓷具的構(gòu)造(SEMx 3000) 2 結(jié)果及討論 新型金屬陶瓷具的顯微構(gòu)造 HIR超級直線軸承SSW8UU-OP KH1026 RB30035UUCCOP5新型金屬陶瓷具的顯微構(gòu)造如圖2所示。由圖可見，金屬陶瓷的構(gòu)造由2相(陶瓷相+金屬相)組成。 此中較粗大的陶瓷相呈芯/殼 (core/shell)布局，即芯部因素是Ti(C，N)固溶體，而殼部因素緊張 是(Ti，Mo，W)(C，N)固溶體；而金屬相則是由Ni，Co， Mo 組成的合金體。與傳統(tǒng)金屬陶瓷構(gòu)造 相比，新型金屬陶瓷構(gòu)造更微。贿@緊張是由于納米TiN 的添加低沈了金屬陶瓷的燒結(jié)溫度以及它 對基體TiC 的釘紮而克制了基體晶粒的長大有關(guān)。 具的磨損形態(tài)和磨損曲線 金屬切削進程是工件上被切削金屬層在具作用下?lián)敂D壓孕育産生滑移變形，引起斷裂，形成切屑 的進程。正常環(huán)境下，具磨損的根本形態(tài)體現(xiàn)爲刃口磨損、前面磨損、背面磨損和尖磨損4 種，如 圖3(a)所示。此中背面磨損險些在種種切削條件下都市出現(xiàn)，而且測量比力方便。以是，本實行即 取具的背面磨損值VB 用作果斷具磨鈍程度的基準。典範的磨損曲線如圖3(b)所示。 金屬陶瓷具的磨損曲線 圖4是在切削用量爲Vc=300m/min，f=0.1mm/r，ap=1mm時新型金屬陶瓷具的背面平均磨損量VB (mm) 隨切削時間t(min)的變革曲線。由圖4可以看出在此切削用量下，金屬陶瓷具的磨損曲線是比力典 範的磨損曲線，可分爲3個階段。Ⅰ.初期磨損階段：這一階段磨損較快，這是因爲新刃磨的具外貌 存在著微觀粗糙度、氧化層和破壞層，切削初期因爲具背面與加工外貌打仗面積小，壓應(yīng)力比力會 合，很快就在背面上磨出一個窄面。Ⅱ.正常磨損階段：當在初期磨出一個窄面後，壓強淘汰，磨 損的速度也隨之穩(wěn)固下來，即進入正常磨損階段。此階段爲具的有效事情期。Ⅲ.劇烈磨損階段： 當磨損量大到肯定程度時，加工外貌的粗糙度增大，切削力和切削溫度急劇增大，磨損曲線的斜率 急劇增長，以致具磨損值很大。爲了包管加工質(zhì)量，應(yīng)當克制進入這個階段。 (a)具磨損形態(tài) (b)典範磨損曲線 圖3 具磨損的根本形態(tài)及典範磨損曲線 (Vc=300m/min，f=0.1mm/r，ap=1mm) 圖4 新型金屬陶瓷具正常磨損曲線 1 1.YT15具 2.Al2O3具 3.傳統(tǒng)金屬陶瓷具 4.新型金屬陶瓷具 圖5 新型金屬陶瓷具與比擬具的磨損曲線 1 圖6 金屬陶瓷具的磨損形貌(SEMx 1010) HIR超級直線軸承SSW8UU-OP KH1026 RB30035UUCCOP5金屬陶瓷具與硬質(zhì)合金具磨損性能的比擬 YT15具、Al2O3具、傳統(tǒng)金屬陶瓷具及新型金屬陶瓷具在切削用量爲Vc=200m/min，f=0.1mm/r， ap=1mm 條件下的比擬切削磨損曲線如圖5所示。 由圖5可見，YT15硬質(zhì)合金具在此切削用量下切削60min後，其背面平均磨損量VB就已經(jīng)高出了 0.3mm；而對Al2O3具而言，在VB=0.30mm 時切削時間可達76min；而對傳統(tǒng)金屬陶瓷具而言，在 VB=0.30mm 時切削時間可達200min 以上；但新型金屬陶瓷具切削430 分鍾時其VB 僅爲0.23mm，而 且具仍處于正常磨損階段。在此切削用量下，新型金屬陶瓷具的壽命宏大于YT15具、Al2O3具及傳 統(tǒng)金屬陶瓷具，預(yù)計其壽命能達500min以上。 與傳統(tǒng)Ti(C，N) 屬陶瓷具相比，新型金屬陶瓷具具有更高的具壽命，這是因爲向TiC 屬陶 瓷中添加納米TiN 比添加微米TiN對基體TiC 的細化作用要越發(fā)顯著，這一點可由文獻及圖2 得到 證明。金屬陶瓷構(gòu)造的細化能有效提高質(zhì)料的綜合力學性能，用作具質(zhì)料更能發(fā)揮其良不壞性。 而對付Al2O3陶瓷具，雖然它具有高溫硬度高、化學穩(wěn)固性不壞等不壞處，但該具質(zhì)料的緊張缺點 是抗彎強度低，約爲0.4～0.5GPa。別的，Al2O3的導(dǎo)熱率約爲12.557W/m·℃，是硬質(zhì)合金的1/2～ 1/5；線脹系數(shù)(約爲8.0× 10-6/℃)比硬質(zhì)合金大10%～30%，而且彈性模量低。故Al2O3陶瓷具質(zhì) 料對呆板打擊極爲 。在切削碳鋼時，該型具常以崩刃的情勢失效。 與硬質(zhì)合金相比，金屬陶瓷具之以是具有更高的具壽命是由于以下幾個緣故原由決定的：(1)2種具 質(zhì)料的高溫硬度差異較大。YT15硬質(zhì)合金具爲鎢鈦鈷類(WC-TiC-Co)硬質(zhì)合金，其硬質(zhì)相由WC和TiC 組成，以Co爲粘結(jié)相。由于TiC的硬度(HV3200)高于WC的硬度(HV2400)，因此TiC 含量越多，硬度 也越高。與硬質(zhì)合金相比，雖然金屬陶瓷的強度及韌性較低，但其強度隨溫度的升高降落較慢，補 充了其強度較低的缺點，能很不壞地應(yīng)用于塑性較不壞、硬度不高的質(zhì)料的切削加工中。(2)金屬 陶瓷具有較高的抗氧化本領(lǐng)。在切削時TiC 氧化形成的TiO2掩護膜非常致密，有潤滑作用，故耐磨 性較高。而對硬質(zhì)合金具，在切削時WC會被氧化形成多孔的WO3，而且當尖溫度在800℃以上時，WC 還會與鋼産生應(yīng)聲，形成脆弱的複合碳化物(WFe)6C，這些對具耐磨性都倒黴。與WC相比，TiC 是 相對穩(wěn)固的。(3)金屬陶瓷具有較高的抗月牙窪磨損本領(lǐng)。月牙窪磨損開始孕育産生的溫度，一樣 平常硬質(zhì)合金爲850～900℃，而金屬陶瓷爲 1100～1200℃。(4)金屬陶瓷具化學穩(wěn)固性較不壞，與 鋼化學親合力小，與工件的摩擦系數(shù)也小，因此用金屬陶瓷具切削時，可克制具與鋼的粘結(jié)，不易 孕育産生積屑瘤，工件的加工精度可明顯提高。TiC 與工件質(zhì)料45 號鋼的粘結(jié)溫度(1120℃)高于 WC(1000℃)，因此，與硬質(zhì)合金相比，金屬陶瓷具具有較高的抗粘結(jié)磨損的本領(lǐng)。 HIR超級直線軸承SSW8UU-OP KH1026 RB30035UUCCOP5金屬陶瓷具的磨損形貌圖6 爲新型金屬陶瓷具在切削用量爲Vc=200m/min，ap=0.5mm，f=0.1mm/r 條件下的磨損形貌。由圖可見，磨損外貌除了明顯的磨痕及剝落坑外，另有明顯的裂紋擴展的 。金屬陶瓷具磨損的緊張機理是磨粒磨損、高溫的粘結(jié)磨損及擴散磨損。 |
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