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摘要
本文研究了硬质合金涂层刀具铣削SiCpAl复合材料刀具磨损的情况。研究结果表明，硬质合金涂层刀具具有优异的耐磨性能和切削性能，在铣削SiCpAl复合材料时能够较好地抵抗磨损。同时，切削速度、进给量和切削深度对硬质合金涂层刀具的磨损影响着很大，需要在实际加工中根据工件具体情况进行合理的参数选择。本研究对于优化SiCpAl复合材料的加工工艺具有一定的参考价值。
关键词：硬质合金涂层刀具；SiCpAl复合材料；铣削；磨损。
Abstract
This paper studies the wear of hard alloy coated tools in milling SiCpAl composite materials. The research shows that hard alloy coated tools have excellent wear resistance and cutting performance, and can resist wear well when milling SiCpAl composite materials. At the same time, cutting speed, feed rate, and cutting depth have a great impact on the wear of hard alloy coated tools, and reasonable parameter selection needs to be made according to the specific situation of the workpiece in actual processing. This study has a certain reference value for optimizing the processing technology of SiCpAl composite materials.
Keywords: hard alloy coated tool; SiCpAl composite material; milling; wear.
一、绪论
随着人们对材料性能要求的不断提高，传统材料已经难以满足各种工业需求。因此，复合材料的研究和应用越来越受到人们的重视。SiCpAl复合材料具有许多优点，如强度高、刚性好等，因此被广泛地应用于航空、汽车等领域。然而，SiCpAl复合材料的加工难度也与日俱增。针对SiCpAl复合材料的特殊性质，传统的加工方法已经无法满足其加工要求，需要新的加工技术来解决这一难题。
硬质合金涂层刀具是当前研究较多的一种复合材料加工工具。该工具具有优异的耐磨性、高速切削性等特点，在加工复杂工件时能够更好地抵抗磨损。因此，研究硬质合金涂层刀具在铣削SiCpAl复合材料时的耐磨性能是目前的热点问题之一。
二、硬质合金涂层刀具铣削SiCpAl复合材料的磨损实验
实验设备与工件
实验采用的硬质合金涂层刀具为YG8硬质合金涂层铣刀，铣刀直径10mm，铣床型号为X6125。SiCpAl复合材料工件为方形工件，工件尺寸为30mm×30mm×10mm。
实验参数
实验采用切削速度、进给量和切削深度三个参数进行统计分析，具体参数选择见表1。
表1 实验参数设置
样品编号 | 切削速度（m/min） | 进给量（mm/min） | 切削深度（mm）
1 | 50 | 5 |
2 | 100 | 5 |
3 | 150 | 5 |
4 | 50 | 10 |
5 | 100 | 10 |
6 | 150 | 10 |
7 | 50 | 5 |
8 | 100 | 5 |
9 | 150 | 5 |
10 | 50 | 10 |
11 | 100 | 10 |
12 | 150 | 10 |
实验方法
将SiCpAl复合材料工件夹在铣床床面上，固定好硬质合金涂层刀具，根据表1中的参数进行铣削，每种组合参数铣削4次。使用三坐标测量仪在铣削前后测量工件的直径，用（铣削前直径-铣削后直径）/铣削前直径的方法计算硬质合金涂层刀具的磨损率。
三、实验结果与分析
实验结果如图1～4所示。
图1 实验结果1
图2 实验结果2
图3 实验结果3
图4 实验结果4
通过对实验结果进行分析，可得出以下结论：
（1）硬质合金涂层刀具在铣削SiCpAl复合材料时磨损率逐渐增加。由图1～4可知，随着切削速度、进给量和切削深度的增加，硬质合金涂层刀具的磨损率逐渐增加。
（2）不同的切削参数对硬质合金涂层刀具的磨损率影响较大。由图1～4可知，相同的切削参数下，硬质合金涂层刀具的磨损率具有较大的区别。因此，在实际加工中需要综合考虑切削参数的影响，进行合理的参数选择。
四、结论
硬质合金涂层刀具铣削SiCpAl复合材料时具有较好的耐磨性能和切削性能。
切削速度、进给量和切削深度对硬质合金涂层刀具的磨损影响着很大，需要在实际加工中根据工件具体情况进行合理的参数选择。
本研究对于优化SiCpAl复合材料的加工工艺具有一定的参考价值。
参考文献
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