【摘 要】
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铝合金在工业生产中应用极其广泛,特别是随着科学技术的高速发展,对铝合金的加工需求日益增多。然而,一般刀具对铝合金的切削加工中,加工效率高,但加工精度低;而传统砂轮对铝合金的磨削加工中,加工精度高,但加工效率极低。基于此矛盾,本文提出并制备了一种集砂轮和一般刀具优点于一身的新型纤维刀具,即用CBN-WC-10Co纤维代替传统砂轮磨粒,其纤维沿着刀具呈螺旋有序排布,并开展了 CBN-WC-10Co纤维
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铝合金在工业生产中应用极其广泛,特别是随着科学技术的高速发展,对铝合金的加工需求日益增多。然而,一般刀具对铝合金的切削加工中,加工效率高,但加工精度低;而传统砂轮对铝合金的磨削加工中,加工精度高,但加工效率极低。基于此矛盾,本文提出并制备了一种集砂轮和一般刀具优点于一身的新型纤维刀具,即用CBN-WC-10Co纤维代替传统砂轮磨粒,其纤维沿着刀具呈螺旋有序排布,并开展了 CBN-WC-10Co纤维与传统CBN砂轮、圆盘铣刀加工铝合金Al6061的对比性实验,从加工表面形貌、表面粗糙度、切削力、回弹率和材料去除率等方面进行了探讨和分析,为确保加工精度的同时提高铝合金的加工效率提供了一种新思路,对加工铝合金具有一定的现实意义。主要研究内容如下:(1)研究了螺旋有序排布纤维刀具的制备工艺:介绍了纤维刀具的制备,分析了螺旋有序排布纤维刀具的不同排布方式的优缺点,提出了螺旋有序排布纤维刀具的成型方法,探讨了分步成型和整体热压成型的优劣,从而确定了螺旋有序排布纤维刀具的制备工艺,制备了一种螺旋有序排布CBN-WC-10Co纤维刀具。(2)开展了螺旋有序排布纤维刀具与传统树脂结合剂CBN砂轮加工铝合金Al6061的对比试验研究。选择用砂轮转速、切削深度、工件速度三个加工参数来进行正交实验,得出相应的表面粗糙度、表面形貌、回弹率以及切削力等变化规律。实验结果表明,螺旋有序排布纤维刀具与普通CBN砂轮相比,螺旋有序排布纤维刀具的容屑空间大、材料去除率高,其表面粗糙度足以与传统CBN砂轮相媲美。(3)开展螺旋有序排布纤维刀具与传统圆盘铣刀加工铝合金A16061的对比试验研究。通过对加工转速、切削深度、工件速度三个加工参数进行正交实验,得出相应的表面粗糙度、表面形貌、材料去除率等变化规律。实验结果表明,螺旋有序排布纤维刀具与传统圆盘铣刀相比,加工表面质量比传统圆盘铣刀好,加工表面粗糙度低,其材料去除率小于传统圆盘铣刀。
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