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CVD金刚石薄膜涂层刀具切削性能研究.pdf

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金刚石与磨料磨其二程》 金刚石薄膜涂层刀具切刘性能研究 广东工业大学魏听张凤林王成勇匡同春 、 摘要本文采用不同涂层工艺的金刚石薄膜刀具切削高硅铝合金,观测比较刀具的磨损过程磨损与 ,。 破损形貌及工件加工表面粗糙度分析金刚石薄膜刀具切削高硅铝合金的磨损机理和失效原因研究结果 。 可为涂层工艺的改进提供了理论依据 , 一 ,, 主题词金刚石薄膜涂层刀具切削性能刀具磨损 、 、 前言刚石薄膜涂层刀具的磨损过程磨损与破损形貌及高 , 金刚石薄膜是采用化学气相沉积简称硅铝合金工件表面粗糙度分析金刚石薄膜刀具 。、 方法制备出来的一种全晶质多晶纯金刚石材料切削高硅铝合金的磨损破损失效机理,根据实验研究 , 它具有与天然金刚石完全相同的结构因而具有硬度结果,改进金刚石薄膜涂层工艺,得到了切削性 、、、。 高耐磨损导热性好摩擦系数小及与非铁金属亲和能优良的金刚石薄膜涂层刀具金刚石薄 。 力小等优良物理机械性能金刚石薄膜不含任膜涂层刀具切削性能是评价和改进金刚石薄膜 ,。 何金属或非金属添加剂其多晶结构又使其在各个方涂层工艺的有效方法之一 ,, 向都具有几乎相同的极高硬度没有解理面因此其物实验条件及方法 。 理机械综合性能兼具单晶金刚石和聚晶金刚石切削实验在一巧型车削中心上进行切削条 ,。 , 的优点而在一定程度上又克服了它们的不足此外件为切削速度而切削深度, , 金刚石还有造于聚晶金刚石且可二,。 薄膜制成本低进给速度耐干切削被切削材料为含硅 。 形状较为杂的刀的金刚石膜,一。 制作复具优点薄的浇铸硅铝合金硅相尺寸拼 涂层刀具不用,而且极小的系数可减 仅使寿命高摩擦选取和方型硬质合金可转位刀片作为 ,,, 小切削力降低切削加工变形不易产生积屑瘤可获基体,采用直流等离子射流法进行金刚石薄膜涂 , 、、。 得高加工精度和表面加工质量适合于非铁类难加工层,反应气体为甲烷氢气氢气的混合气体涂层过 、,、 材料的密加工控加工在汽工业空航天。 精数等车航程进行脱钻碳等基体表面处理涂层工艺参数如表 。, 工业有广泛的应用目由于金石。。 中着前景前刚所示金刚石薄膜涂层由广州有色金属研究院完成 , 薄膜涂层技术不遍在着金刚石薄膜与基。一,。。, 够成熟普存刀具几何参数为前角后角主 、, “‘“。 体结合力低膜厚不均匀等问题金刚石薄膜涂,,。一 偏角副偏角刃倾角几 、 层刀具切削性能不稳定可靠性较差,这些制约着金刚 采用描电和工具显微镜检测刀具前后 。扫镜 石薄涂层刀具的产业化、, 刀面的磨损形貌及磨损破损程度表面粗糙度仪测量 , 为此国内外研究者对金刚石薄膜涂层工艺。 工件加工表面的表面粗糙度 及金刚石薄膜性能的测定进行了大量研究,并取 裹金刚石薄膜涂层工艺 。 得了较为显著的进展但有关金刚石薄膜涂层, 气压、、浓度电压石硫瓜 、’一‘,面石 刀具磨损机理失效机理的研究近年来刚开始缺 一一一一一一一一 、。 乏根据金刚石薄膜涂层刀具磨损性能评价改进 。 涂层工艺方面的研究实验结果与分析 本文采用不同涂层工艺的金刚石薄膜涂层图为不同涂层工艺条件的金刚石薄膜刀 ,、 刀具进行高硅铝合金的切削实验测量比较金具和硬质合金刀具切削高硅铝合金磨损过程曲 、 切削时间低于而,未见后刀面磨损金刚石膜磨穿度,将有效改善刀具一工件间的摩擦状况,延长刀具寿 。。 或剥落随着切削过程的进行,工件中硬质点硅颗粒命 不断在金刚石膜表面划擦,金刚石薄膜不断承受交变金刚石薄膜刀具的中、后期涂层开裂剥落主 。 的冲击力作用和高的切削温度,由于金刚石与硬质合