原位成型微织构陶瓷刀具
固体润滑剂的分类和特征
1.2.2.1软金属类软金属作为固体润滑材料应用始于航空航天工业，因其具有较低的剪切强度，在发生摩擦时，软金属会在对偶材料表面形成转移膜，使摩擦发生在软金属润滑与转移膜之间，从而降低摩擦系数，减小磨损。
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2023-06-27
Al2O3-TiC原位成型陶瓷刀具不同方向微织构的切削性能优化
说明采用原位成型法制备的微织构刀具具有减小各向切削力的作用。以上试验结果与仿真结果对比发现，仿真和试验存在共性，横向微织构刀具的切削力均呈现最小状态，证实横向微织构刀具减小切削力的优越性。微织构刀具比无织构刀具切削温度低，说明原位成型微织构刀具可降低切削温度。LMG刀具和TMG刀具切削温度分别比CT刀具降低了2.9%～5.6%、10.1%～12.3%，由此可见，在所有进行切削测试的刀具中，TMG刀具切削温度最低。
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2023-06-27
微织构形貌和速度对前刀面磨损的影响
图6-35所示为传统刀具切削5min后前刀面磨损形貌，其是在120m/min的切削条件下，背吃刀量为0.2mm，进给量为0.102mm/r，图中显示了前刀面磨损及C和Fe元素分布的能量色散X射线光谱仪图。图6-35传统刀具切削5min后前刀面磨损形貌图6-36微沟槽间距变化刀具切削5min后前刀面磨损形貌图6-37微沟槽宽度变化刀具切削5min后前刀面磨损形貌图6-38微圆坑直径变化刀具切削5min后前刀面磨损形貌
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2023-06-27
垂直沟槽微织构几何尺寸对刀具切削性能影响研究
这是由于微织构间距增大后单位面积上的微织构数量发生减少的变化，数量变少时使得切屑与垂直沟槽型微织构刀具间发生二次切削效应加剧。垂直沟槽型微织构的宽度增大时，在0.025mm到0.05mm范围内时，垂直沟槽型微织构陶瓷刀具前刀面上的平均最大温度略有增大。
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2023-06-27
微织构对Al2O3-TiC陶瓷材料微观结构的影响
如图4-17所示为微织构Al2O3-TiC陶瓷材料烧结、粗磨、切削以及抛光后局部放大的形貌图。微织构截面为梯形，这是因为加工时梯形比长方形更稳固。说明石墨微织构与Al2O3-TiC陶瓷材料烧结到一起，共同构成了Al2O3-TiC陶瓷的复杂结构。图4-18单个微织构在Al2O3-TiC复合材料内的烧结情况图4-19所示为Al2O3-TiC陶瓷材料内含有微织构和不含微织构的EDS元素分析图。图4-20微织构远近两处组织断面形貌
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2023-06-27
不同微织构形貌参数对切削力波动的影响
当微织构置入前刀面上时，切屑和微织构之间的相互作用也会对振动产生影响，因切削力波动是切削振动的直接体现，因此本文通过研究切削力波动进一步探究微织构的存在对切削振动的影响。图6-19不同微织构分布、宽度、间距刀具在150m/min切削速度下切削力波动大小变化趋势
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2023-06-27
微织构形貌参数对切屑形态的影响分析
图6-23不同微织构形貌参数对切屑形态的影响（一）图6-24不同微织构形貌参数对切屑形态的影响（二）以上试验结果与仿真结果对比发现，在切屑形态方面，仿真和试验结存在的一致性是不同形貌微织构置入刀具前刀面，均会促进切屑弯曲，证实了微织构刀具具有促进卷曲的作用。
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2023-06-27
微织构尺寸的优化设计方案
因此为了探究最佳微织构间距，以0.05mm为增长幅度，从0.1mm逐渐增大，微织构的间距分别为0.1mm、0.15mm及0.2mm，图2-8为不同微织构间距变化示意图。
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2023-06-27
圆凹坑型微织构几何尺寸对刀具切削性能的影响研究
切削温度方面，圆凹坑微织构陶瓷刀具的圆凹坑微织构的直径增大时，在0.05mm到0.075mm之间时，圆凹坑微织构陶瓷刀具前刀面上的平均最大温度略有下降，当超过0.075mm后切削温度上升。此现象说明不合理的微织构排布方式会使得微织构刀具切削性能恶化。
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2023-06-27
不同微织构与速度对切削温度的影响
从图中可以看出，传统刀具和微织构刀具随着切削温度的增加而增加，而且可以明显的观察到微织构刀具MG-S、MG-W和MP-D的温度低于传统刀具。其中，在微织构刀具中，MG-W刀具即微沟槽宽度为75μm，间距为50μm，在从60m/min到240m/min条件下均具有最低的切削温度，而且MG-W刀具的冷却效果在较高速度下明显，与CT刀具相比，切削温度降低了约29.2%。图6-33不同刀具在刀工尖端接触区的温度
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2023-06-27
不同微织构刀具形貌及参数对切削温度的影响研究
凸起类的微织构刀具中，宽度、间距、高度和刃边距的增大使得凸起类微织构刀具切削温度升高。在部分微织构的参数超过一定范围后，微织构发生明显的变形，其数据已失去了研究的意义。图2-67不同形貌刀具的切削温度随微织构参数变化曲线图
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2023-06-27
凸模条纹设计中的凸起方向、宽度、间距和高度考虑
根据模压成型的相反性特点设计凸模凸起的方向、宽度和间距，本研究中不对微织构的深度进行研究，所采取微织构深度可以储备足够量的石墨固体润滑剂，确保在刀具失效前，微织构可以一直持续提供固体润滑剂。对于不同微织构位置分布的刀具，凸起单元的设定与其他类型凸模一致，对应凸起形貌尺寸全部为宽度0.1mm、间距0.1mm、高度0.1mm，加工不同微织构位置刀具利用的是刀具边界周边的加工余量。
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2023-06-27
优化微织构陶瓷刀具材料配比研究
在4.2.3中，研究了不同质量分数Al2O3-TiC陶瓷刀具的力学性能。在此基础上，查阅了相关文献，发现TiC质量分数为21.5%和55%的Al2O3-TiC陶瓷刀具可能会有更佳的力学性能，为此，进行了相关实验进行优化。图4-21不同质量分数的TiC压痕图图4-22所示为不同TiC质量分数下的硬度、断裂韧性和抗弯强度，数据是经过多次测量后取平均值所得。从图中可以看出，21.5%TiC质量分数的Al2O3-TiC陶瓷刀具其硬度为22.1GPa，断裂韧性为6.77MPa·m1/2，抗弯强度为558.5MPa。
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2023-06-27
圆柱凹坑型微织构几何尺寸对刀具切削性能影响的优化研究
当圆柱凹坑微织构的直径超过0.125mm后主切削力反而变大。这是由于微织构间距增大后，单位面积上的微织构数量减少，数量过少时使得切屑与圆柱凹坑微织构刀具间发生二次切削效应加剧。微织构距离切削刃距离在0.025mm到0.105mm之间变化时主切削力逐步增大，其中当微织构距离切削刃距离超过0.085mm时，圆柱凹坑微织构陶瓷刀具的主切削力开始大于无织构陶瓷刀具。此现象说明，不合理的微织构排布方式会使得微织构刀具切削性能恶化。
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2023-06-27
不同微织构形貌参数对切削力的影响研究
图6-12展示了不同微织构位置分布刀具主切削力Fx、径向力Fy和轴向力Fz随切削速度增加的变化趋势。这说明在微织构宽度为0.1mm的基础上，增加微织构宽度，会增大切削力；另外，通过对比无织构刀具CT和微织构刀具TMGW-2、TMGW-3，发现TMGW-2刀具和无织构刀具CT相比，其主切削力TMGW-2大于CT，径向力CT大于TMGW-2，轴向力两者相互交叉。原因可能是这些刀具在切削试验中，微织构发挥的减摩作用小，无法抵消二次切削带来的副作用。
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2023-06-27
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