研究和评论:工程和技术雷竞技苹果下载杂志》上
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ISSN: 2319 - 9873
+ 44 7456 035580Priya Shinde*,s·d·德斯穆克
贾瓦哈拉尔•尼赫鲁机械工程系,工程学院,印度马哈拉施特拉邦
收到:01 - 2021年7月,手稿。飞机- 21 - 004 - preqc - 22;编辑分配:06 - 2021年7月,前质量控制。飞机- 21 - 004 - preqc - 22 (PQ);综述:2021年- 7月21日,QC。飞机- 21 - 004 - preqc - 22;修改后:22-Jul - 2022,手稿。飞机- 21 - 004 - PreQc-22 (R);发表:16-Sep - 2022, DOI: 10.4172/2319——9873.11.6.004
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介绍了信息研究在困难的状态及其监测,在三大标题,即(i)努力把(ii)的科学和技术开发的各种监测技术努力把最后的过程监控(3)特定声学emission-based监测技术和信号处理,用来监测常规操作,因为它的目的是将这些技术用于监测艰难的转变。努力将是最近的一项技术,包括使用现代机床加工硬钢。硬加工提出的挑战的工具插入通过改进工具的选择生活和高精度加工。将使用单点切削淬硬钢的工具有相当大的兴趣球轴承制造商,汽车、齿轮、模具行业。研究人员已经在许多方面加工淬火钢的使用不同的工具材料和提出了自己的建议。研究人员试图调查切削参数的影响,工具材料、涂料和工具几何形状不同的切削加工性能方面,刀具寿命,表面粗糙度,切削力,芯片形态、残余应力和tool-chip界面温度下干燥和/或半干和/或洪水期间冷却环境的加工硬化钢虽然很多人冒险的磨损现象。提出了一个广泛的文献回顾的加工硬化钢使用涂层和裸露的工具,研究相关的硬车削,不同的冷却方法,并尝试使迄今为止模型加工性能(s),给予适当的关注各种研究员工作。
困难的;硬工具材料;工件材料;切削参数;加工性能;几何工具;数学建模;冷却技术
世界各地的今天,制造业迅速改变作为可持续生产的在现在的环境下,要求最经济和环保的制造流程增加,引发了涂料的fast商业发展和脱颖而出的最好的解决方案来解决环境问题发生由于湿加工(1]。然而,在众多的光影响涂层的接触和摩擦学现象,涂料的选择和它的结构应该是正确的具体tool-workpiece组合和工艺条件雷竞技网页版2]。
加工硬化钢和高速钢、PCBN和陶瓷工具被广泛接受作为一个最好的替代昂贵的磨削操作。然而,硬质合金的发展成绩,无涂层材料和涂层沉积技术吸引了许多领域的研究人员的加工硬化钢使用涂层硬质合金工具作为一个经济替代昂贵的PCBN和陶瓷工具(3]。另一方面,刀具磨损,尤其是侧面磨损,不利影响尺寸精度和产品质量,是主要的障碍在涂层硬质合金工具的广泛实现的加工硬化钢。因此,刀具磨损的评估模式和机制一直是金属切削研究的一个重要目标。研究人员已经在许多方面加工淬火钢的使用不同的工具材料和提出了自己的建议。由于刀具材料和机械工具的进步,如今,加工硬化钢的硬度达到45 HRC被认为是在软加工和加工硬化钢的硬度在45 - 65 HRC的范围被认为是在硬加工(3]。如果硬把应用于复杂零件的生产,生产成本可以降低30%,和美国工业利用的优势努力将每年获得60亿美元。在航空发动机制造、表面完整性已经作为一个复杂的质量措施关于不仅表面特性,而且地下的状况。在加工表面完整性一方面取决于材料的性质,另一方面一部分加工参数以及前沿的状况。
主要的硬车削刀具材料:刀具材料的进步是金属切削中最关键的要素之一。刀具材料一直是特点是耐磨性增加机器,强硬,或化学活性材料。例如,陶瓷和立方氮化硼等超硬材料的核心手段之一,使硬车削技术替代磨削过程。相关性的化学、物理和机械刀具材料及其性能特点因此,在切割操作工具制造商和用户的一个关键问题。切割工具必须同时承受沉重的机械载荷和高温。温度芯片/工具接口达到超过700ºC在某些情况下,如将高硬度合金钢。此外,工具和移除芯片之间的摩擦,一方面,新机械加工面和工具,另一方面,是非常严重的。由于这一点,应该考虑以下主要因素对于一个好的工具设计和post-manufacturing工具材料必须避免呈现足够的韧性断裂,特别是当操作执行意味着切断。工具材料呈现高阻的磨损和粘附磨损。材料的硬度必须保持高温遭受在芯片/工具界面。 Chemical and physical stability of cutting-tool substrate material must be maintained at high temperatures.
在解释每个材料的主要特性,备注公司类型复杂工具的制造是一个发人深省的事实。因此,在当前工具市场两种类型的公司是有可能的:首先,基本工具材料的生产商,通常CeraTizit等大型国际公司,克虏伯,住友,通用电气,戴比尔斯,山特维克,肯纳公司,伊斯卡和其他人,也制造完整的刀具系统包括工具持有人,刀具插入或积分。目前,这些公司代表了整个世界市场的80%。其次,有中小型企业从校准材料棒,由一些前公司,给刀具形式和几何。这是整体铣削刀具的情况下,钻井工具和特制的工具。自然市场,这些公司要么是非常具体的角色或特殊定制工具建立与用户需求(图1)。
图1:固体铰刀工具路由碳纤维增强塑料,Kendu®,由submicrograin碳化钨(上),和TiAlN(氮化钛铝)涂料适用于金属Estalki®(底部)。
高速工具钢和他们的需求是由美国社会检测和材料规范a600 - 79年,高速工具钢如此命名主要是因为他们的机器材料在高切削速度的能力。他们是复杂的铁基合金的碳、铬、钒、钼、钨、或其组合,在某些情况下大量的钴。碳和合金含量平衡水平给高实现硬化反应,高耐磨性,高电阻的热软化效应,和良好的韧性,有效利用工业切割操作(4- - - - - -6]。这组高合金钢是20世纪早期。基本上,他们是高含量碳比例很高的钢的合金元素,如钨、钼、铬、钒和钴。硬度是75 HRC。M系列T系列包括钨、钼、钒而产生最难保持钢碳化物的形成。高速钢的最大工作温度大约是500ºC。目前,高速钢粉末冶金生产的(HSS-PM)提供了一个更高的合金元素和内容相结合的独特的性质:高韧性、高耐磨性、高硬度和高硬度。高速钢和HSS-PM优良的基质所有涂料,如锡、TiAlN TiCN、固体润滑剂涂料和多层涂料。HSS-PM有很多优势在高性能应用程序如胭脂铣、齿轮切削工具和拉削,在困难的情况下开发,钻井和扩眼操作。HSS-PM也用于光盘和带锯,刀,冷作模具,卷等。
硬金属等级分类标准ISO 513(下2分成六组,M,磷、钾,N, S和H,他们每个人的数值范围内。另一方面,在美国使用cx规模。最初的概念分类是对钨的碳化物,他们不得不做的工作,这导致了小清晰的规模没有钴粘结剂或指定粒度。作为结果,来自不同制造商的碳化钨可能有相同的名称在性能(但可能相差很大图2 a和2 b)。
图2:(一)Ball-endmill插入,(B)积分外圆角刨立铣刀。
陶瓷是非常困难和耐火材料,承受超过1500ºC没有化学分解。这些特性推荐这些产品被用于在高切削速度和加工的金属在干燥的加工条件。不幸的是,他们是脆弱的,陶瓷没有任何强化只是表示将连续的形状。在铣削加工的连续影响每个牙入口处意味着高风险部分凿和工具失败。陶瓷材料与陶瓷粉末模压压力超过25 MPa,后来烧结大约在1700ºC。陶瓷工具主要是基于氧化铝(氧化铝),氮化硅(氮)和sialon (Si、艾尔,O, N) (2]。氧化铝工具可以包含添加钛、镁、铬和锆氧化物均匀分布到氧化铝矩阵提高韧性。
陶瓷增强碳化硅(SiC)的非齐次矩阵胡须(氧化铝+产业活动周)的重点是铣操作。胡须是细粒度的碳化硅晶体类似于毛发。胡须形成陶瓷总数的20% - -40%,提高韧性的工具很多,使它们适合铣削操作。Whisker-reinforced陶瓷成功应用于硬铁材料和难加工超级合金,尤其是718年镍基合金铬镍铁合金的情况下。陶瓷是一个卓有成效的选择在很多应用程序中,但必须特别注意当加工编程。工具必须保持热在整个操作(干燥条件是最好的)和冲击工具边缘在工具必须避免工件的出入口。在转动,增加技术强烈建议减少切口穿的圆柱形粗奥氏体材料(2]。
PCD(多晶金刚石)和PCBN(聚晶立方氮化硼)极硬的材料。有几个成绩PCD、PCBN组。作为一个经验法则,PCD工具适用于集中在加工研磨有色金属、塑料和复合材料。否则,PCBN发现应用程序的加工硬化工具钢和硬铸铁(2]。
切削力是特定削减能源的产品系数(N /平方毫米),切割深度(毫米),和饲料(毫米/牧师)。切削力通常是解决成三部分,即给力(外汇),推力(年度)和切削力(Fz)。已研制出许多像测力测量设备的测量工具与提高精度的能力。在金属切削功率消耗主要是转化为热能的前沿附近工具,和许多经济和技术问题的加工是由这个加热行动直接或间接引起的。通过测量切削力,一个是能够理解切削机制如切割变量对切削力的影响,工件的切削加工性能,切屑形成过程中,喋喋不休,刀具磨损。已经观察到工程计算用于获取力值给一些错误相比,实验测量的力量和发展一个理论模型来预测切削力对加工硬质材料和模型的预测结果是在良好的协议与测量实验的努力符合美国钢铁协会的4140钢的加工heattreated酒吧使用陶瓷插入和研究的影响切削参数(切削速度、进给速率和深度削减)在切削力组件将符合美国钢铁协会的1045钢使用涂层硬质合金在干燥条件下插入。他们的研究结果表明,三个组件的旋转力略有下降,切削速度高,线性增加的进给速率和深度。此外,方差分析表明:力的三个组件通过削减速度没有显著影响;然而,他们是进给速率和深度的影响,研究了切削参数对切削力的影响在干燥和潮湿的热处理中碳钢。结果显示,干的加工力量将高于湿转。 They also suggested that for precision machining, dry turning is by far a better cost safer and cleaner option than wet turning. The experimental study to investigate the turning of hardened AISI 6150 heat treatable steel using Polycrystalline Boron Nitride (PCBN) tools to explore the effects of the cutting parameters (cutting speed, feed and depth of cut) on the cutting forces. They found no effect of the depth of cut on the force components for the selected ranges of depth of cut. The behaviour of austenitic stainless steel when machining at very high cutting speeds in dry turning. The results of their study indicated that the material used in the study undergoes a significant change in its behaviour when machined at cutting speeds above 450 m/min that favored the machining operation. Further, the results also revealed that the main component of cutting forces reached a minimum value at this cutting speed and presented a specific study of the application of solid lubricants in turning of AISI1040 steel with carbide tool. It was observed from their experimental results that the cutting forces slightly increased or remained same with increase in cutting speed in dry and coolant conditions, but slightly increased while using solid lubricants. However, cutting forces were significantly less in all the solid lubricant conditions compared to dry and coolant machining. The influence of machining process variables on the cutting force components in finish turning of KhVG hardened steel (60–62 HRC) using CBN tool. They found that the minimum magnitude of the cutting force fluctuations could be achieved under the following cutting parameters setting: cutting speed=2 m/s, depth of cut=0.1 mm, and feed rate=0.166–0.208 mm/rev. The experimental data to construct model using neural networks in hard turning of adamite steel using coated carbide insert and reported the following results: (i) approaching angle influences cutting force and feed force positively but thrust force negatively, (ii) speed influences thrust force and feed force positively but tangential force negatively, (iii) feed rate influences tangential force, feed force, and thrust force positively and (iv) depth of cut influences tangential force, thrust force, and feed force positively. The model for predicting cutting forces in hard turning of 51CrV4 using CBN tool with a wiper cutting edge and for validation of the results, they compared the cutting forces predicted by the model with experimental measurements and found that most of the results agreed quite well [7- - - - - -10]。
本文提出了主要关注将概述的硬钢滚珠轴承,汽车、gearand模具和模具行业。报告的研究成果的基础上可用的文献综述和摘要,可以得出以下结论:加工组件和制成品生产商不断挑战,要降低成本,提高质量,减少安装时间,以保持竞争力。硬把礼物胚胎利益以及利益优先于普通外圆研磨;(a),在不损失产品质量与更灵活、更便宜、更环保的生产,和(b)通过使用适当的和非常困难的未来工具材料关键加工条件下。刀具几何形状和材料、工件硬度、切削参数,显著影响能源消耗和冷却方法,切削力,表面残余应力、表面粗糙度、表面完整性、刀具磨损和刀具寿命。建议通过研究和预测刀具磨损的加工可以用作来源的有效设计刀具的切削条件和决心导致工具改变策略的制定。所涉及的多方面的现象很难将可以通过仿真来研究和使用技术,如有限元建模,安,一款统计软件MATLAB,田口,CREO等,模型结果与实验结果可以验证。实际产生的表面光洁度车刀是受两组;即(a)的理论性质(理想的粗糙度)和(b)的实际自然(自然粗糙度)。
结果表明,信息通过广泛的文献回顾提出了模块化的方式。审查已组织的角色硬钢的加工参数对加工,切削力,热生成,和温度演化在加工过程中,表面完整性,硬加工时刀具磨损,等。研究人员非常有用的信息识别解决几个加工问题提一些:(I)来识别策略对边缘几何工具,切削参数,等具体工作材料硬度,以获得更好的表面完整性和表面光洁度;和(2)确定流行穿机制和适当的工具材料指定加工情况。因此,得出的结论是,收集到的信息通过综合文献综述提出了模块化的方式。评审计划的作用硬钢的加工参数对加工,切削力,热生成,和温度演化在加工过程中,表面的完整性,并通过加工,刀具磨损等信息是非常有用的研究人员寻找解决方案的大量评论一些加工问题:(a)找到策略对边缘几何工具,切削参数,等具体工作材料硬度,以获得改进的表面完整性和表面光洁度;和(b)主要磨损机制和工具材料适合指定的加工条件。
作者要感谢s·d·德斯穆克博士在他的指导下成功地写这篇文章。