微细切削车刀及齿轮滚刀的设计理论与制备方法

微细切削刀具是发展微细切削的重要基础技术。由于目前缺乏适用的微细切削刀具设计理论和方法体系，制备工艺不能满足刀具设计与使用要求，导致微细切削过程中普遍存在刀具磨损形态和过程不规则、崩刃与塌边等刀具破损失效严重、排屑干涉剧烈而影响加工效果等问题。为此，本申请拟在对微细切削机理深入认识和掌握的基础上，结合外圆车刀、成形车刀、齿轮滚刀等三种微细切削刀具的设计，综合应用局部结构强度、非自由切削三维切屑流动分析和最小能量耗散原理，从"减摩、强化、协调"的角度设计出刀面摩擦状态良好、刃区局部结构强化、切屑变形与切屑排出协调的微细准自由切削刀具，进而提出适用于微细切削刀具的设计准则和规范。采用基于电火花电极修整原理的刀具成形、离子氮化处理和固体润滑膜涂层等方法提高复杂刃形微细切削刀具的制备效率与精度水平，改善微细切削过程的非自由切削状态，为微细切削刀具的设计制作提供基础理论依据和方法指导。