Disign and Fablication of Polycrystalline Diamond Tool for Drilling of Aluminum Silicon Carbide Metal Matrix Composite (1994)

用于铝碳化硅金属基复合材料钻削的多晶金刚石刀具的设计与制造(1994)

基本信息

  • 批准号:
    04650105
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.34万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    1992
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1992 至 1993
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The development of metal matrix composites (MMC) has been motivated largely by the prospect of improved stiffness and weight savings in high performance components. Such materials have progressively moved into higher volume applications, notably in the automotive field. MMC offer the potential for lighter, more economical vehicles though tehir use in engine, brake system and gear box applications.The paper outline the results of drilling and face milling tests performed on an aluminum 2618 alloy reinforced with 15 vol% silicon carbide (SiC) particulate.Sintered tungsten carbide and polycrystalline diamond (PCD) cutting tools were used. Based on a tool life criterion PCD products proved, in general, to be the most effective and the only tool material capable of providing a realistic operating performance. In drilling operations, PCD tipped drills cut 300 holes with only 0.08 mm of lip flank wear, while only 48 holes could be made before flank wear reached 0.6 mm when using tungsten carbide drills. Changing in spindle speed did not considerable effect for wear ratte. In drilling feed rate proved to be the key parameter.When using tungsten carbide tools in face milling only 120 m (cutting length) could be made before flank wear reached 0.4 mm. PCD tools cut 3600 m with only 0.05 mm of flank wear. In these operations, changes in cutting speed (less than 5 m/s) did not significantlyeffect flank wear rate. However, the grain size of PCD tools was a key factor to diminish the tool wear. A PCD tool with 50mum grain size exhibited good wear resistance compare with the other these types of tools with different grain size.
金属基复合材料(MMC)的发展在很大程度上是由高性能部件的刚度改善和重量减轻的前景所推动的。这种材料已经逐渐进入大批量应用,特别是在汽车领域。MMC通过在发动机、制动系统和齿轮箱应用中使用,为更轻、更经济的车辆提供了潜力。本文概述了用15 vol%碳化硅(SiC)颗粒增强的2618铝合金进行钻孔和铣削试验的结果。采用烧结碳化钨和聚晶金刚石(PCD)刀具。根据刀具寿命标准,PCD产品通常被证明是最有效的,也是唯一能够提供实际操作性能的刀具材料。在钻井作业中,PCD钻头在齿面磨损仅为0.08 mm的情况下可切割300个孔,而使用碳化钨钻头在齿面磨损达到0.6 mm之前只能切割48个孔。主轴转速的变化对磨损率影响不大。在钻孔过程中,进给速度被证明是关键参数。当使用碳化钨刀具进行面铣削时,在侧面磨损达到0.4 mm之前只能加工120 m(切削长度)。PCD刀具切削深度为3600米,侧面磨损仅为0.05毫米。在这些操作中,切削速度(小于5米/秒)的变化对侧面磨损率没有显著影响。然而,PCD刀具的晶粒尺寸是降低刀具磨损的关键因素。50ma粒度的PCD刀具与其他不同粒度的刀具相比,具有较好的耐磨性。

项目成果

期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Hisakimi Notoya, Shigeru Yamada: "Milling on SiC particle reinforced aluminum composite using polycrystalline diamond tools with different grain size." Journal of Japan institute of Light Metals. (soon contribute). (1995)
Hisakimi Notoya、Shigeru Yamada:“使用不同晶粒尺寸的多晶金刚石刀具铣削 SiC 颗粒增强铝复合材料。”
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  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
能登谷 久公、山田 茂: "粒径の異なるPCDドリルによる炭化珪素粒子分散型アルミニウム合金のフライス加工性能" 軽金属. (投稿予定). (1995)
Hisatoshi Notoya,Shigeru Yamada:“使用不同粒径的 PCD 钻头的碳化硅颗粒分散铝合金的铣削性能”(待提交)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
能登谷 久公、山田 茂: "PCDドリルによる炭化珪素粒子分散型アルミニウム合金の穴明け性能(投稿予定)" 軽金属. (1995)
Hisashi Notoya、Shigeru Yamada:“使用 PCD 钻头进行碳化硅颗粒分散铝合金的钻孔性能(待提交)”轻金属 (1995)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Hisakimi Notoya, Shigeru Yamada: "Drilling performance of an aluminum based SiC reinforced metal matrix composite alloy with polycrystalline diamond tools." Journal of Japan institute of Light Metals. (soon contribute). (1995)
Hisakimi Notoya、Shigeru Yamada:“铝基 SiC 增强金属基复合合金与多晶金刚石工具的钻孔性能。”
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  • 影响因子:
    0
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