目錄
《21世紀先進制造技術叢書》序
前言
第1章 微織構刀具的理論基礎 1
1.1 微織構刀具的概念 1
1.2 刀具表面微織構的制備方法 2
1.3 微織構刀具切削力的理論分析 6
1.4 微織構刀具切削溫度的理論分析 9
1.5 軟涂層微織構刀具的概念 11
1.6 軟涂層對微織構刀具切削力和切削溫度的影響 13
1.7 本章小結 13
第2章 微織構刀具的設計與制備 14
2.1 微織構刀具的設計 14
2.1.1 刀具表面微織構位置的確定 14
2.1.2 刀具表面微織構的結構設計 15
2.1.3 微織構結構設計的有限元建模 16
2.1.4 微織構結構參數的確定 18
2.2 硬質合金刀具表面微織構的激光加工 25
2.2.1 激光織構化技術原理 25
2.2.2 激光誘導刀具表面微織構的形成機制 28
2.2.3 硬質合金刀具表面微織構的制備 29
2.3 微織構對硬質合金刀具材料摩擦磨損特性的影響 30
2.3.1 試驗方法 30
2.3.2 微織構硬質合金試樣的摩擦磨損特性 32
2.4 微織構刀具的切削性能研究 41
2.4.1 試驗方法 41
2.4.2 微織構刀具的切削性能 41
2.4.3 微織構刀具改善切削加工的作用機理 45
2.5 本章小結 47
第3章 軟涂層微織構刀具的研究 49
3.1 軟涂層材料與刀具基體材料的匹配研究 49
3.1.1 軟涂層材料與基體材料的化學相容性分析 49
3.1.2 軟涂層材料與基體材料的物理相容性分析 50
3.1.3 軟涂層刀具的結構 56
3.2 刀具表面微織構的制備技術研究 56
3.2.1 刀具表面微織構的制備工藝 56
3.2.2 飛秒激光加工微織構的工藝參數優(yōu)化 57
3.2.3 微織構刀具的制備 77
3.3 微織構表面軟涂層的制備及性能研究 78
3.3.1 軟涂層的制備工藝 78
3.3.2 WS2軟涂層的性能測試方法 79
3.3.3 軟涂層制備工藝參數的優(yōu)化 81
3.3.4 軟涂層微織構刀具的制備 97
3.4 軟涂層微織構刀具的切削性能研究 99
3.4.1 試驗方法 99
3.4.2 軟涂層微織構刀具的切削性能 100
3.4.3 軟涂層微織構刀具的作用機理 111
3.5 本章小結 113
第4章 基體表面織構化TiAlN涂層刀具的研究 115
4.1 基體表面織構化TiAlN涂層刀具的概念 115
4.2 TiAlN涂層刀具基體表面微納織構的制備 118
4.2.1 TiAlN涂層刀具基體材料的確定 118
4.2.2 基體表面微納織構的制備工藝 119
4.3 基體表面織構化對TiAlN涂層微觀結構及力學性能的影響研究 132
4.3.1 基體表面織構化TiAlN涂層刀具的制備 132
4.3.2 TiAlN涂層性能測試方法 136
4.3.3 基體表面織構化對TiAlN涂層性能的影響 138
4.3.4 基體表面織構化提高TiAlN涂層結合強度的機理 152
4.4 基體表面織構化TiAlN涂層的摩擦磨損特性 163
4.4.1 試驗方法 163
4.4.2 基體表面織構化對TiAlN涂層摩擦磨損性能的影響 166
4.5 基體表面織構化TiAlN涂層刀具的切削性能研究 182
4.5.1 試驗方法 182
4.5.2 基體表面織構化TiAlN涂層刀具的切削性能 183
4.5.3 基體表面織構化改善TiAlN涂層刀具切削性能的機理 194
4.6 本章小結 197
第5章 多尺度表面織構陶瓷刀具的研究 199
5.1 多尺度表面織構陶瓷刀具的概念和設計思路 199
5.2 陶瓷刀具多尺度表面織構的制備工藝 201
5.2.1 納秒激光誘導陶瓷刀具表面微織構的制備工藝 201
5.2.2 飛秒激光誘導陶瓷刀具表面納織構的制備工藝 203
5.2.3 納秒激光誘導陶瓷刀具表面微織構的工藝參數優(yōu)化 204
5.2.4 飛秒激光誘導陶瓷刀具表面納織構的工藝參數優(yōu)化 218
5.3 多尺度表面織構陶瓷刀具的制備 227
5.3.1 表面織構陶瓷刀具制備 227
5.3.2 潤滑劑的優(yōu)選及其添加方式 228
5.4 多尺度表面織構陶瓷刀具的摩擦磨損特性研究 231
5.4.1 多尺度表面織構陶瓷刀具的摩擦磨損試驗方案 231
5.4.2 微織構對陶瓷刀具材料表面摩擦磨損性能的影響 231
5.4.3 納織構對陶瓷刀具材料表面摩擦磨損性能的影響 239
5.5 多尺度表面織構陶瓷刀具的切削性能研究 251
5.5.1 刀-屑接觸界面的理論模型 251
5.5.2 試驗方法 254
5.5.3 多尺度表面織構陶瓷刀具的切削性能及減摩機理 255
5.6 本章小結 268
參考文獻 269