第4期 2017年4月
组合机床与自动化加工技术
Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique
文章编号：10012265(2017)04013003
DOI: 10. 13462/j. cenki. mmtamt. 2017. 04. 033
表面织构改性型硬质合金切槽车刀性能分析
王仁伟'，何玲，邵芳2
No.4 Apr.2017
（1.贵州大学现代制造技术教育部重点实验室，贵阳550003；2.贵州理工学院教务处，贵阳 550003)
摘要：为研究表面织构改性对刀具性能及切削加工性能的影响，应用摩擦学理论设计三种典型微织结构形式的切槽车刀前刀面。以硬质合金切槽车刀车削加工钛合金TC4航天材料为例，运用数值分析方法建立了加工模型，分析织构形式对切槽车刀环槽车削加工过程中刀具性能和切削加工性能的影响。分析结果表明，表面织构改性能有效降低刀具切削温度，减小刀具前刀面磨损速率，降低切削力及功率，从而改善刀具性能及切削加工性能。以groove形式织构效采最为优良，该研究为切槽车刀的设计提供了新的思路。
关键词：织构形式；刀具性能；切削性能
中图分类号：TH16;TG712
文献标识码：A
The Performance Analysis of the Grooving Tool by Surface Texture Modification
WANG Ren-wei', HE Ling, SHAO Fang
(1. Key Laboratory of Advanced Manufacturing Technology , Ministry of Education, Guizhou University, Guiy-ang 550003, China; 2. Teaching Affairs Office, Guizhou Institute of Technology ,Guiyang 550003, China) Abstract : In order to study the influence of surface texture modification on the properties of tools and ma-chining, three kinds of micro structural style of carbide grooving tool rake face are designed to make the grooving tool rake face physical property modified based on tribology theory. The model of carbide grooving tool machining titanium TC4 is established by using the numerical analysis method, the effects of different types of texture on the performance of tool and machining performance are studied. The results showed that surface texture modification can reduce the cutting temperature, the wear rate of tool rake face the cutting force and power effectively to improve the tool and machining performance. Groove form the texture effect
is the most excellent, which provides new ideas for cutting groove cutting tool design. Key words: texture type ; tool performance; machining performance
0引言
金属切前加工过程申，由于力具与切屑之间的剧烈摩擦而引起的刀具前刀面磨损，是刀具失效的主要形式之一。如何改善刀具与切屑之间的接触性能，降低刀具磨损，延长刀具寿命，一直是研究的重点。传统摩操学理论认为，相互接的表面越光滑，表面间的接触性能越好，磨损越小。但近年来大量研究表明，表面并非越光滑越耐磨，具有一定非光滑形态的表面反而具有更好的抗磨性[1-3]
近年来有大量关于刀具织构性能的研究，例如，戚宝运等人研究了微槽织构硬质合金刀具在MQL润滑和无润滑条件下切前钛合金的性能，结果表明，微槽织构刀具能够有效降低粘结现象，改善刀具换热能力[4] 孙华亮等人利用有限元和研究了两种TiAIN涂层微槽
收稿日期：20160726
刀具车削加工45号钢，结果表明，织构刀具能有效降低刀具温度，提高刀具的抗磨损性能3]。邢佑强等人利用实验手段研究了织构尺寸对陶瓷力具加工45率火钢的性能，结果表明，纳米级织构陶瓷刀具可以减小刀具前力面磨损凹坑，减少磨粒磨损：微纳米滑陶瓷力具能够有效降低切削力，减小刀具磨损，改善刀具的切削性能。于占江等人利用实验手段研究了织构型微型车刀在高速微车削铝合金时，结果表明，沟槽微织构刀具可以改善力具前力面应力分布状态，降低力具磨损，改善切屑形态汀。徐明刚和杜宏益等人利用仿生摩擦学理论，研究了仿生型织构对刀具性能的影响，结果表明，利用仿生学设计的织构刀具能有效降低刀具性能，改善刀具磨损，为织构刀具设计提供参考[39)
目前织构型刀具的研究主要集中于外圆车刀，对织构型切槽车刀的研究较少。而相比于外圆车刀，切
*基金项目：国家自然科学基金项目(51465009)；费州省科学技术基金项目（黔科合」字[2014]2085号）；贵州省教育厅重大科技专项（黔教合重大
9[2015J003】
作者简介：王仁伟(1992一），男，黑龙江齐齐哈尔人，费州大学硕士研究生，研究方向为特色装备技术，（E-mail)82964332@qq.com；通限作者
何玲（1975—），女，四川自贡人，责州大学副教投，博士，研究方向为机构设计建模、仿真及优化，（E-mail)529252287@qq.com。
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