M7130平面磨床主軸系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)【說(shuō)明書(shū)+CAD】

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2）通過(guò)降低刀具表面和芯片之間的接觸面積，而減少摩擦。然后通過(guò)納米/微溝槽技術(shù)，而制造出的刀具表面，以達(dá)到這些目的。 通過(guò)激光誘導(dǎo)周期性表面結(jié)構(gòu)技術(shù)來(lái)生產(chǎn)納米/微溝槽[ 9 , 10]前刀面上的切削工具。在線(xiàn)偏振飛秒激光脈沖的照射下，而引起的入射激光脈沖和表面散射光，在等離子體波之間的干擾下而使得表面存在缺陷。精確的固定槽自組織通過(guò)調(diào)整略高于消融閾值低劑量激光能量，與間隔規(guī)則的結(jié)構(gòu)是相同的或小于激光的波長(zhǎng)。 應(yīng)用這一技術(shù)，在切削工具的前刀面上使用鈦藍(lán)寶石激光系統(tǒng)定期產(chǎn)生100-150納米和700納米/微溝槽（佳能機(jī)械Inc.Model Surfbeat R;峰值波長(zhǎng)為800納米，脈沖寬度150 fs的，循環(huán)頻率1 kHz，脈沖能量300兆焦耳）如圖5所示，納米/微溝槽形成正弦-波，這被認(rèn)為是最大限度地減少刀具表面和芯片之間的接觸。激光輻照前，以?huà)伖饨饎偸懈罟ぞ叩那暗睹娴谋砻娲植诙葹?0（峰谷） 圖5。新開(kāi)發(fā)的工具納米/微質(zhì)感表面 使用表1中列出的切削條件下進(jìn)行了初步的切割與拋光，和表面的切削刀具和刀具與凹槽平行尖端實(shí)驗(yàn)。刀具的前刀面堅(jiān)持以芯片質(zhì)感打磨工具（圖6）類(lèi)似的方式，顯示反膠的效果沒(méi)有得到充分的晉升時(shí)只修改表面紋理。然后，在切削刀具的表面利用電弧離子鍍類(lèi)金剛石薄膜涂層以提高抗膠粘性。涂層降低了10毫米或更小的溝槽深度。 圖6。掃描電鏡圖像為切割900米前刀面涂層刀具。 表1切削條件。 工件 A5052 W75毫米的210毫米古河天空鋁業(yè)公司 工具 硬質(zhì)合金住友電工硬質(zhì)合金有限公司，sekn42米 幾何刀具 軸向前角，普遍徑向前角，傾角，頂角，克刀具直徑 20° 一3。 12.4° 45° 80mm 切削速度切削深度進(jìn)給率切削長(zhǎng)度 380m/min 3 mm 0.12 mm/rev. 180m x 5, 10 passes 切削液 乳液型近地物體的有限公司，finecut cfs 100， 供給率 12.6 L/min 4。刀具性能 4.1評(píng)估防粘連。 三種類(lèi)型的刀具進(jìn)行了評(píng)價(jià)：（1）的類(lèi)金剛石涂層刀具溝槽平行于切削刃（平行槽工具）；（2）的類(lèi)金剛石涂層刀具溝槽垂直于切削刃（正交槽工具）；（3）傳統(tǒng)的金剛石涂層工具與拋光表面（拋光工具），如圖7所示，切割1800米后使用掃描電子顯微鏡和能量色散X射線(xiàn)光譜（能譜）分析前刀面切割工具和對(duì)性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)。圖8顯示圖形為前刀面上鋁原子濃度，定量衡量一個(gè)edx-al圖像。 圖7。切削刀具切割后前刀面（左：掃描電鏡圖像；右：edx-al圖像） 圖8切削刀具前刀面上的鋁原子 從圖6和7，我們發(fā)現(xiàn)，類(lèi)金剛石涂層鋁附著力降低。 圖7和8證明，刀具表面納米/微有很好的防粘性能，特別是納米/微溝槽平行的主切削刃。更具體地說(shuō)，拋光工具粘連面積減少三分之一。 增加納米/微槽方向上性粘連可描述如下，在正交槽工具下，芯片刀具前刀面總是與面接觸，從而增加芯片的粘附，導(dǎo)致切割工具芯片的接口上的油膜破裂。在平行槽工具的情況下，芯片接觸到刀具前刀面，避免了芯片的附著力和工具芯片的接口切割液的斷續(xù)。 利用光學(xué)顯微鏡（KEYENCE的公司，VF-7500）每切割距離180米后進(jìn)行工具表面的觀(guān)察，評(píng)估切割進(jìn)步的附著力的變化，圖9為計(jì)算的顯微圖像分析。顯示了中鋁粘連面積的變化。在新開(kāi)發(fā)的工具中，粘附地區(qū)略有增加。特別是，平行槽工具長(zhǎng)約八分之一的地區(qū)相比。 圖9。變化的粘附區(qū)與切割刀面距離 切割后1800米后，在正交方向切割邊緣測(cè)量刀具前刀面的截面輪廓，如圖10所示，前刀面上的拋光工具集結(jié)在邊緣0.5毫米處產(chǎn)生，而這是開(kāi)發(fā)工具可以忽略不計(jì)的。 圖10。切削刀具后刀面的截面輪廓 最后，高倍率SEM觀(guān)察，以確定詳細(xì)的刀具表面的附著力（圖11），從這個(gè)數(shù)據(jù)，我們證實(shí)了切割1800米后納米/微溝槽不被粘附。 圖11。切割1800米后平行于開(kāi)發(fā)工具的前刀面與納米/微溝槽的邊緣 4.2。評(píng)價(jià)刀具表面的潤(rùn)滑性 進(jìn)行了切削剪切角和切削力的評(píng)估，以確定對(duì)切削性能的影響。眾所周知，剪切角隨刀具前刀面上的摩擦而減少，立體切割后逼近二維切割，下面是剪切角F的有效二維切割計(jì)算公式， ， 其中RC為切割比例，H是變形的芯片厚度，HC是芯片的厚度，a是傾角。H是以小時(shí)計(jì)算，HC采用每隔2毫米的千分尺。 獲得高于納米/微拋光工具剪切角的開(kāi)發(fā)工具，實(shí)現(xiàn)良好的工具表面的潤(rùn)滑性，如圖12所示。 圖12。在刀具旋轉(zhuǎn)時(shí)剪切角的變化 切削力，刀具前刀面的摩擦系數(shù)在計(jì)算時(shí)使用的措施。結(jié)果在圖13表明顯示，納米/微顯著改善表面潤(rùn)滑性。此外，我們證實(shí)，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中低摩擦系數(shù)保持不變。 圖13。刀面的摩擦系數(shù) 5。結(jié)論 納米/微質(zhì)表面切削工具被開(kāi)發(fā)出來(lái)，改善了鋁合金切割的抗粘接性能。特別是，我們也開(kāi)發(fā)了有一個(gè)深100-150納米和700納納米/微質(zhì)刀面的切削刀具。納米/微質(zhì)感和金剛石涂層大大提高抗粘接性能和刀具表面的潤(rùn)滑。平行于主切削刃的納米/微溝槽開(kāi)發(fā)工具，最需要改進(jìn)的為其抗粘接性能。 鳴謝 這項(xiàng)工作由日本教育部支持，用于文化，體育，科學(xué)和技術(shù)科學(xué)研究（21560123，2009） 參考文獻(xiàn) [ 1]拜恩克， Dornfeld，Denkena（2003）[先進(jìn)的切割工藝] 機(jī)械工程研究所52（2）:483-507。 [2]克洛克樓，P6hls，Zinkann至Gerschwiler，弗里奇Eisenbliitter（1998）Krieg T，[改進(jìn)切割改編的涂層系統(tǒng)的過(guò)程]。機(jī)械工程研究所47（1）:65-68。 [3] Bhowmick S，Alpas AT（2008）最低數(shù)量的水鋁 - 硅合金類(lèi)金剛石碳涂層鉆頭使用的潤(rùn)滑鉆。國(guó)際機(jī)床雜志與制造48:1429-1443。 [4]吉村H，T，森脅大前研一氮，Shibasaka?，木下松井中號(hào)，清水米（2006）近干切削鋁合金的研究。國(guó)際 - 日本機(jī)械工程師C系列49（1）:83-8902874857。 [5] CJ-埃文斯，布萊恩JB（1999）結(jié)構(gòu)，紋理或工程曲面。 機(jī)械工程研究所48（2）:541-556 [6]，哥斯達(dá)黎加HL Bruzzone AAG的，Lonardo，盧卡DA（2008）在曲面設(shè)計(jì)功能性能的進(jìn)展。機(jī)械工程研究所57紀(jì)事（2）:750-769。 [7]：榎T，青木，大竹氮（2007）微結(jié)構(gòu)表面與刀具的發(fā)展。日本交易國(guó)稅發(fā)[日本機(jī)械工程師學(xué)會(huì)C系列73（729）:288-293。 [8]青木，大竹氮（2004） 碳薄膜的摩擦學(xué)性能。國(guó)際摩擦學(xué)37:941-947 [9] Rtomer GRBE，梅哲Huisin't， 激光誘導(dǎo)納米結(jié)構(gòu)的自組織形成 Groenendijk MNW（2009年）。史冊(cè)國(guó)稅發(fā)[機(jī)械工程研究所58（1）:201-204。 [10]川原，澤，森（2008）雙向旋轉(zhuǎn)水潤(rùn)滑性能對(duì)SiC表面周期結(jié)構(gòu)的影響。日本摩擦學(xué)學(xué)會(huì)摩擦學(xué)3（2）:122-126 [11]斯蒂芬森DA，Agapiou JS（1996） 金屬切削理論與實(shí)踐。 CRC出版社 11