振動式螺母輸送機設計

振動式螺母輸送機設計,振動式螺母輸送機設計,振動,螺母,輸送,設計 附錄 1：譯文 陶瓷刀具在有色金屬和有色合金機械加工中的耐磨機械裝置 Deng Jianxin* and Ai Xing 本文中，檢查兩種氧化鋁基(Al2O3/TiB2 and Al2O3/TiB2/SiCw)陶瓷刀具在連續(xù)車削淬硬鋼和鎳基合金鋼的加工性能和磨損機理。結果表明，在車削淬硬鋼同樣的條件下進行，Al2O3/TiB2/SiCw工具刀面的耐磨性比工具要低，該機械裝置形成的原因是SiC和鐵之間的原子鍵強有力的連接，必須從以Al2O3/TiB2/SiCw 為母體的陶瓷刀具中拔出。在連續(xù)車削Inconel 718合金，Al2O3/TiB2/SiCw的刀具相比Al2O3/TiB2工具在刀面磨損阻力方面有很大的改善，粘附和磨料磨損被發(fā)現(xiàn)是主要磨損機制，粘附和擴散是加速鎳鉻鐵合金的刀具前刀面磨損率。1998 Elsevier科學有限公司版權所有 關鍵詞：陶瓷刀具，磨損性能，磨損機理，切削性能 導言 陶瓷硬，耐磨，而且化學性質穩(wěn)定，陶瓷刀具在通常表現(xiàn)得更好高速加工和加工的高工件材料的硬度比較高高速鋼和硬質合金刀具。然而，陶瓷切削工具的靈活性限制了他們的使用，例如作為其低的斷裂韌性和低的抗熱沖擊。此外，陶瓷對微小缺陷非常敏感。因此，陶瓷刀具常常在刀口處開裂，由于刀具的破裂而導致無法預料的和災難性的后果。低的斷裂韌性導致脆性斷裂，低導熱系數和高的熱膨脹各向異性導致陶瓷較大的溫度梯度和熱微裂紋在刀片的刃口。因此，斷裂韌性和熱沖擊是限制陶瓷切削刀具應用的最大障礙參數，特別是單片氧化鋁刀具。改善力學性能前必須實現(xiàn)的潛力陶瓷能獲得充分實現(xiàn)。直到約1970年，陶瓷刀具有顯著改善。這些改進的主要原因是：（1）微觀結構已經完善，通過控制和改進生產工藝;（2）增韌機制已經制定，如晶須增韌和變增韌，從而提高斷裂韌性的陶瓷刀具，同時時間減少易感性的熱沖擊;（3）新的陶瓷成分已被開發(fā)適合切削刀具的應用，特別是在高速加工;和（4）表面一直受制于消除裂縫，違規(guī)行為，和殘余應力。這些事態(tài)發(fā)展已使陶瓷刀具，用于加工各類鋼，鑄鐵，和非鐵金屬，如黃銅，青銅，和鎳基合金耐火材料在高速切削中。使用各種不同的顆粒和晶須增添了陶瓷基提供了巨大的改善，力學性能。例如，增加的TiB2顆粒對Al2O3基提高斷裂韌性，硬度、強度比單片Al2O3和提供方面的優(yōu)勢磨損和斷裂行為當作為切削刀具材料。此外改進綜合已通過補充SiCw的設計者。的目的，本次調查是比較磨損性能及磨損機理研究Al2O3/TiB2和Al2O3/TiB2/SiCw氧化鋁基陶瓷刀具用于車削鎳基合金和淬火鋼 實驗程序 材料制造 單片氧化鋁（平均粒徑0.8微米）被用來作為基準物質。加成TiB2的粒子（平均粒徑1毫米）和SiC晶須（ dia. 1-3微米，長度20-80微米）增加了Al2O3基根據組合表1，該材料是采用膠體和超聲波處理技術。壓濾被用來鞏固多元料漿進入坯體約60毫米直徑和10毫米厚.接著干燥，最后通過致密的過濾器凝結是通過熱壓以35兆帕的壓力在氫氣環(huán)境中10-60分鐘產生陶瓷粉塊。這些程序的細節(jié)和具體的工藝參數描述在其他地方。 試件3x4x36毫米準備從這些粉塊中用金剛石砂輪切割和磨削，用于測量彎曲強度、硬度和斷裂韌性.微硬度測量是由硬度測試儀使用維克斯鉆石代購商.代購商提供100 N的申請10號三點式彎曲模式是用來衡量彎曲強度超過30毫米的跨度在十字頭速度0.5毫米每分鐘 。斷裂韌性的測定，采用壓痕微方程 KIC = 0.203 特征尺寸的對角斜線和徑向裂縫長度通過光學顯微鏡慎重來壓痕。 表1 組成/TiB2和/TiB2/SiCw陶瓷刀具材料 綜合 商品名 成分 Al2O3 TiB2 SiCw Al2O3/TiB2 LP1 80 20 0 Al2O3/TiB2/SiCw LP2 72 18 10 抗彎強度、硬度和斷裂韌性的數據集成五個實例。結果，斷裂韌性，抗彎強度和硬度的兩個復合材料列于表2?？梢钥闯?，合并后增加的TiB2陶瓷顆粒和SiC晶須對氧化鋁導致改善硬度和斷裂韌性比Al2O3/TiB2復合材料，尤其是在斷裂韌性有所提高。然而，抗折強度的復合材料LP2相比LP1要差一點。 圖1顯示形貌的斷裂面LP1和LP2 。可以看出， LP1組合顯示出一個平面的斷裂面，由于晶內斷裂模型而引起的。斷裂表面粗糙LP2綜合比前，留心觀察，突出的胡須和晶須被提出之前注意到，。這些證據表明晶須可以拔出和橋接，斷裂模型在晶體內和之間混合存在。 切斷檢驗 切斷測試在刀架上裝有負傾角5度的組合刀具的CA6140車床上進行。切削工具將根據 ISO SNGN150608做好插入準備。工件材料為鎳基合金，其化學成分列于表3 。比較試驗還上執(zhí)行45＃淬火鋼的硬度，硬度50 。工具刀面磨損量使用ax10可選系統(tǒng)通過傳感器相連的數字讀出。所有試驗用進給量0.15毫米每旋轉一圈和1.5毫米切削深度。沒有冷卻用。壽命限制適用標準的測試有8條：（1）平均刀面磨損0.3毫米; （2）最高刀面磨損0.6毫米;（3）最大的磨損0.14毫米; （4）工具邊緣裂縫;（5）前刀面剝落。 結果和討論 刀具壽命和失效模式 圖2和圖3顯示了刀具壽命和生命極限每個工具的因素時，加工淬火鋼和鉻鎳鐵合金在不同的切割速度。減少生活中的工具被看作是切削速度上升為所有切割工具。在大多數情況下，過多的刀面磨損是負責限制刀具壽命。加工時淬火鋼在更高的速度，展出的LP2工具磨損嚴重的彈坑。當在高速加工鉻鎳鐵合金用LP1刀具時，刀具斷裂。 表2 剛玉陶瓷刀具材料的力學性能 綜合 硬度 斷裂韌性 抗彎強度 (GPa) (MPa.m1/2) (MPa) LP1 21.3 5.1 820 LP2 22.5 7.8 750 圖 1LP1和LP2的掃描電子顯微鏡的斷裂面圖 表3 鉻鎳鐵合金的化學成分 成分 Ni Cr Fe Nb Mo Al Ti Si C Mn 含量（%） bal 19 18.5 5.1 3.0 0.5 0.9 0.3 0.04 0.2 刀具壽命（分鐘） 切削速度 圖 2不同切削速度的刀具壽命 刀具壽命（分鐘） 切削速度 圖3 見圖2標題和文字 刀具刀面磨損 在同樣的條件下的速度在100米和200米/分鐘中進行連續(xù)車削淬火鋼 ，LP1和LP2刀面磨損的切削時間如圖所示，圖4 可以看出， LP2工具展出較低刀面的耐磨性比LP1工具在切割速度100米/min 。實驗在切削速度的250米/min發(fā)現(xiàn)類似趨勢。側翼磨損LP1沒有顯著差異，在較低的切割速度快，然而， LP2遭受嚴重磨損的切削速度是250米/min. 車削時間（min） 圖4 LP1和LP2工具刀面磨損 圖5 見圖4標題和文字 圖5顯示LP1和LP2工具的刀面磨損時，連續(xù)車削鉻鎳鐵合金在相同的條件下進行速度為80和200米/min。結果發(fā)現(xiàn)， LP2工具表現(xiàn)出更大的刀面磨損阻力改善相比 LP1 。 磨損表面的研究 圖6顯示了掃描電鏡照片上的磨痕耙子和側翼面對LP1在連續(xù)車削淬硬鋼時切削速度的250米/min 。這些照片表明，工件的側翼臉槽磨粒磨損的，非常大的洋脊形成的前刀面也有類似的外觀，但有淺槽比前。這表明， LP1工具展品更好磨頂槽行為及其側翼磨損的原因，車削淬火鋼工具主要是工作面的磨損。 在切削速度為250米/min連續(xù)車削淬火鋼，LP2的磨損區(qū)域外觀如所示圖7 ，這些鏡表明了粘著磨損。一個強有力的膠層的工件材料的工具刀面可以從圖7（a）看出。它已被理論和實驗證明，強大的表面原子之間的鍵合形式的鐵和SiC特別是在高溫下。能譜分析表明鐵含量的最高值刀面磨損的證據，確認材料轉讓的淬火鋼的磨損刀面的LP2工具。結果半定量分析的鐵含量對前刀面磨損的LP2列于表4 。結果發(fā)現(xiàn)，在高速車削中，鐵的轉移的快。同樣，前刀面隨切削速度的增加，粘著磨損而加劇。此外，突出的被拔去和腔中可以看到圖7（b）在切削過程中，表明微小的跡象在低凹區(qū)域。 圖6 LP1齒根面的磨損痕跡的顯微圖 圖7 LP2磨損區(qū)域的紀錄顯微圖（見文） 表4在不同的速度下車削淬硬鋼鐵含量對后刀面磨損 車削速度（m/min） 100 150 200 250 300 鐵含量 2.4 ± 0.7 3.5 ± 0.9 4.9 ± 0.8 6.1 ± 0.9 8.3 ± 1.0 失敗模式LP1在連續(xù)車削Inconel 718合金在切削速度的250米/min,前刀面的斷裂裂痕和刀尖碎片，如圖8所示。圖9顯示了LP2在相同切削條件的磨痕掃描電鏡照片?？梢钥闯觯瑐纫砗颓暗睹娑紘乐啬p，小切的尖端發(fā)生。因為它提高斷裂韌性和硬度，以及熱電導率加上SiC晶須，沒有破損的前刀面。 圖10顯示了擴大形貌的磨痕的前刀面的LP2 。一個強有力的膠粘劑和變形層中可以看出。從而有可能擴散磨損LP2應考慮盡可能彈坑磨損率在這些切割conditions.Element地圖磨損耙面臨砍伐后Inconel 718合金的速度250毫米/min,LP2中顯示圖11。結果表明，鎳和鉻的擴散的工具刀面的工件材料。粘附和傳播鎳和鉻的Inconel 718合金的刀具前刀面可加速刀具的磨損率。這是特別感興趣地注意到，結果從這些切削試驗同意與所得滑動磨損試驗. 圖8 見文 圖9 見文 圖10LP2前刀面擴大后的磨痕SEM照片 圖11 前刀面的元素圖 結論 磨損行為與磨損機制Al2O3/TiB2和Al2O3/TiB2/SiCw陶瓷刀具在連續(xù)車削淬硬鋼，鎳基合金（ Inconel 718合金）進行了審查。結果表明，在相同的條件下進行車削淬硬鋼下，Al2O3/TiB2/SiCw工具刀面比Al2O3/TiB2工具表現(xiàn)出較低的耐磨性，是強有力的原子之間的鍵合SiC和鐵，以及晶須撤離矩陣Al2O3/ TiB2/SiCw陶瓷刀具。在連續(xù)車削Inconel 718合金的Al2O3/TiB2/SiCw工具顯示更多改善刀面磨損阻力相比Al2O3/TiB2工具，粘附和磨料磨損被發(fā)現(xiàn)是主要的磨損機制，粘附和擴散可加速鉻鎳鐵合金的刀具前刀面的磨損率。 附錄2 英文原文 23