微刀具磨損機理和切削性能的基礎(chǔ)理論及關(guān)鍵技術(shù)研究

本項目以分子動力學理論和有限元技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合微刀具的尺度效應(yīng)，建立微刀具微細切削加工的宏觀-細觀跨尺度非線性仿真模型。根據(jù)微觀摩擦磨損理論，利用該模型分析微刀具的磨損和破損機理、加工表面形成機制等基礎(chǔ)理論問題。然后，通過跨尺度仿真和微切削實驗，研究微刀具在熱-力耦合強應(yīng)力作用下的切削性能和失效機制，對微刀具在微切削中的磨損和破損機理進行解釋，為實現(xiàn)減小和控制微刀具的磨損和破損提供重要的理論和實驗依據(jù)。最后，建立包含有加工工件表面質(zhì)量、亞表面殘余應(yīng)力、加工缺陷特征的加工質(zhì)量模型，獲得微刀具的微切削工藝對工件加工質(zhì)量的影響規(guī)律，優(yōu)化加工參數(shù)，實現(xiàn)對微刀具微切削加工質(zhì)量的預(yù)測與控制。本項目的研究將對提高微小機械零件的加工能力、拓展其科學內(nèi)涵具有重要的意義，并為提高基于微刀具的微細切削加工技術(shù)水平奠定科學基礎(chǔ)。 2100433B

《高性能刀具及涂層刀具材料的切削性能》介紹了高速鋼切削刀具、硬質(zhì)合金切削刀具、陶瓷切削刀具、金剛石切削刀具及立方氮化硼切削刀具的切削性能，同時介紹了各系列涂層刀具，包括單一涂層刀具、多元復(fù)合涂層刀具及多元多層復(fù)合涂層刀具的切削性能以及不同刀具涂層的制備技術(shù)。全書共分13章：第1章介紹了各種高性能切削刀具的特點及綜合性能；第2～6章分析了高速鋼切削刀具、硬質(zhì)合金切削刀具、陶瓷切削刀具、金剛石切削刀具及立方氮化硼切削刀具的切削性能；第7～8章介紹了涂層刀具的特性、研究進展及應(yīng)用；第9～12章分析了單一涂層刀具、多元復(fù)合涂層刀具及多元多層復(fù)合涂層刀具的切削性能及刀具涂層的各種制備技術(shù)；第13章探討了我國涂層刀具存在的問題及解決對策。

《高性能刀具及涂層刀具材料的切削性能》可供從事切削加工技術(shù)及刀具材料生產(chǎn)的科技工作者閱讀，也可供高等院校材料類、機械類、表面工程類專業(yè)的本科生和研究生參考。

通過研究復(fù)合Si3N4與Al2O3陶瓷刀具的摩擦磨損規(guī)律，分析刀具磨損表面成分，形貌及組織結(jié)構(gòu)的變化，測量刀具在切削過程中溫度的分布與變化，揭示陶瓷刀具材料復(fù)雜的磨損機理，探討多種因素的影響。提供刀具型號選擇的依據(jù)，刀具使用的完整數(shù)據(jù)，確定最佳刀具成分、工藝、組織結(jié)構(gòu)及切削條件。對陶瓷刀具的推廣應(yīng)用及陶瓷摩擦學的理論發(fā)展有重要意義。

1 高性能切削刀具概述

1.1 高速鋼切削刀具

1.1.1 通用型高速鋼切削刀具

1.1.2 高性能高速鋼切削刀具

1.2 硬質(zhì)合金切削刀具

1.2.1 通用型硬質(zhì)合金切削刀具

1.2.2 添加鉭、鈮的硬質(zhì)合金切削刀具

1.2.3 添加稀土元素的硬質(zhì)合金切削刀具

1.3 陶瓷切削刀具

1.3.1 氧化鋁系陶瓷切削刀具

1.3.2 氮化硅系陶瓷切削刀具

1.3.3 復(fù)合氮化硅一氧化鋁系陶瓷切削刀具

1.4 金剛石切削刀具

1.5 立方氮化硼切削刀具

1.6 人造切削刀具的制造方法

1.6.1 熱壓法

1.6.2 化學氣相沉積法

2 高速鋼切削刀具切削性能

2.1 通用型高速鋼切削刀具

2.2 高碳高速鋼切削刀具

2.3 高鈷高速鋼切削刀具

2.4 高釩高速鋼切削刀具

2.5 含鋁高速鋼切削刀具

2.6 高速鋼切削刀具切削試驗

2.7 高速鋼切削刀具的選用

2.7.1 高速鋼刀具材料的選用原則

2.7.2 高速鋼刀具切削不同材料的工藝參數(shù)

3 硬質(zhì)合金切削刀具切削性能

3.1 通用型硬質(zhì)合金切削刀具

3.2 添加鉭、鈮的硬質(zhì)合金切削刀具

3.2.1 添加鉭、鈮的硬質(zhì)合金切削刀具概述

3.2.2 添加鉭、鈮的硬質(zhì)合金切削刀具切削試驗

3.3 添加稀土元素的硬質(zhì)合金切削刀具

3.3.1 添加稀土元素的硬質(zhì)合金刀具切削原理

3.3.2 添加稀土元素的硬質(zhì)合金刀具切削試驗

3.4 硬質(zhì)合金切削刀具的選用

4 陶瓷切削刀具切削性能

4.1 陶瓷切削刀具切削性能

4.1.1 陶瓷切削刀具切削范圍

4.1.2 陶瓷切削刀具切削性能

4.2 陶瓷切削刀具切削試驗

4.3 陶瓷切削刀具的選用

5 金剛石切削刀具切削性能

5.1 金剛石切削刀具切削性能

5.1.1 金剛石切削刀具切削范圍

5.1.2 金剛石切削刀具切削性能

5.2 金剛石切削刀具切削試驗

5.2.1 切削純鉬、純鎢

5.2.2 切削硬質(zhì)合金

5.2.3 切削復(fù)合材料

5.2.4 斷續(xù)切削

5.2.5 施用切削液切削

5.2.6 超精密切削

5.3 金剛石切削刀具的選用

6 立方氮化硼切削刀具切削性能

6.1 立方氮化硼切削刀具切削性能

6.1.1 立方氮化硼切削刀具切削范圍

6.1.2 立方氮化硼切削刀具切削性能

6.2 立方氮化硼切削刀具切削試驗

6.2.1 切削淬硬鋼

6.2.2 車削冷硬鑄鐵

6.2.3 切削硬質(zhì)合金

6.2.4 切削工程陶瓷

6.2.5 切削工業(yè)玻璃

6.2.6 切削復(fù)合材料

6.2.7 施用切削液切削

6.3 立方氮化硼切削刀具的選用

7 涂層刀具概述

7.1 涂層刀具的問世及意義

7.2 涂層刀具的特性

7.2.1 涂層刀具的優(yōu)點

7.2.2 涂層刀具的缺點

7.3 涂層刀具的應(yīng)用

7.4 涂層刀具應(yīng)用的影響因素

7.4.1 工件材料的影響

7.4.2 刀具基體材料的影響

7.4.3 刀具涂層材料的影響

7.4.4 切削速度的影響

7.4.5 機床剛度的影響

7.4.6 其他參數(shù)的影響

8 涂層材料研究進展

8.1 涂層材料概述

8.1.1 涂層材料特點

8.1.2 涂層材料分類

8.2 涂層材料研究進展

8.2.1 單一涂層材料

8.2.2 多元復(fù)合涂層材料

8.2.3 多元多層復(fù)合涂層材料

9 單一涂層刀具切削性能

10 多元復(fù)合涂層刀具切削性能

11 多元多層復(fù)合涂層刀具切削性能

12 刀具涂層制備技術(shù)

13 我國涂層刀具存在問題與對策

附錄

參考文獻2100433B