顺铣

在 使用硬质合金铣刀进行顺铣时，通过观察检测可见铣刀的切削厚度由厚变薄，没有产生滑行现象且轨迹线相对更短而陡。由于此时硬质合金铣刀的铣削力较小，摩擦 挤压较轻，使得加工件的加工表面粗糙度值随之减小，铣刀的相应磨损程度也降低。不同于逆铣时，顺铣的切削力垂直分力方向向下，可有效的对工件产生一个向下 的固定压力，避免铣削时发生振动。

但在顺铣时，由于硬质合金铣刀的切削力水平分力与进给方向相同与进给力方向相同，铣床工作台的进给机构中的丝杠和丝母工作表面易发生脱开引起加工中水平方向的窜动。

总的来说，在实际应用中对于硬质合金铣刀的圆周铣削方式，顺铣比逆铣具有更多优点，但是也需注意顺铣时需根据实际情况给机床配备消除间隙的机构。


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硬质合金铣刀圆周铣削方式包括两种顺铣和逆铣。

逆铣

当硬质合金铣刀进行逆铣时，随着刀齿切削厚度增大，切削轨迹线被平坦拉长，切削越趋于平稳。 同时由于此时加工件上的进给力与进给方向相反，可保证铣床工作台进给机构的丝杠螺母保持良好的左侧面接触，从而确保了平稳的进给速度。考虑到逆铣时，硬质合金刀齿是从切削层内部开始工作，逆铣的另一优势得以显现：即使当加工件表面产生硬皮时，对硬质合金刀齿也不会产生直接影响。


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硬质合金铣刀在进行逆铣时有一系列的上述优势，但需注意的是在开始切削时，硬质合金铣刀的开始切入的刀齿容易在工作表面上发生打滑以及挤压和摩擦等现象，这是受到切削齿刃钝圆半径的影响，它会使已加工的加工件表面发生硬化，表面粗糙值随之增大，增加铣刀磨损。

在逆铣时，加工件表面也会由于受到较大的挤压应力，导致冷硬现象加重，加剧硬质合计铣刀刀齿磨损，进而对已加工的加工件表面质量产生影响。若把相应的切削力纳入考虑，由于此时切削力的垂直分力的方向向上，工作台有被抬起的趋势，夹紧力也随之受到影响。


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图3和图4分别是钨酸钠和盐酸在CMC水解液中反应后,制得的纳米氧化钨粒子和它们经过氢还原后得到的纳米钨粒子。图3氧化钨纳米粒子的尺寸在20～30nm之间,与图1中的胶体粒子比较,钨酸胶体粒子在CMC水解液中的长大速度很慢。这是因为胶体粒子的合并长大是由扩散环节控制。如果增加溶液的粘度,可以降低胶体粒子的扩散速度,最后使得到的纳米粒子尺寸接近溶胶时的纳米粒子尺寸。在本研究中,用CMC水解液作为反应介质。随着CMC含量增加,水解液的粘度增加,当生成钨酸胶体粒子的反应在这种溶液中进行时,胶体粒子的合并长大速度很慢,所以用这种方法可以制得尺寸很小的纳米粒子。

在图4中,可以看到分散的纳米粒子,尺寸约10nm,这是无定形碳粒子,因为本文的还原反应是在氢和乙炔气氛下进行的。另一类纳米粒子成串状,这是纳米钨粒子,还原后,尺寸大约在20～30nm之间,与图3氧化钨粒子相比,尺寸相同。在本试验条件下,还原过程中纳米钨粒子几乎没有长大,这表明,在700℃、有碳气氛存在条件下氢还原氧化钨时,钨粒子的长大趋势能被有效抑制。

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2.试验结果与讨论
本文研究的纳米钨粉制造工艺是在传统的钨粉制造工艺基础之上,稍加改进后得到的制造工艺。在钨酸钠溶液中加入硝酸或盐酸都可以得到黄色的钨酸晶体H2WO4。如果加强搅拌,在溶液中会析出白色胶状H2WO4・xH2O凝胶。图1是钨酸处于凝胶状态初期时的透射电镜照片。其中白点是游离出来的钨酸胶体粒子,尺寸大约为8～15nm。黑色大块体是钨酸胶体的水合物,由于连在一起,体积大,电子束不能透过,所以呈现黑色。图2是经过老化、过滤、烘干和焙烧后得到的氧化钨纳米粒子,尺寸大约为70～120nm。比较图1和图2,可以发现钨酸在由溶胶转变为凝胶过程中,粒子的尺寸将会长大4～9倍。这说明,用这种方法制造的氧化钨纳米粒子尺寸较大。



 

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首先是二氧化钒（VO₂）的XRD和相变温度分析。通过XRD衍射图谱发现VO2薄膜结晶度不高，颗粒尺寸较小。而根据VO₂在相变时会发生电阻率突变的这一性质发现氮杂二氧化钨钒薄膜在62℃左右发生了相变，在这过程中电阻变化了几十倍，显示出明显的热值相变性能，相比较于粉体，相变温度降低了大约6℃。
进而比较采用微波等离子法通过氮杂制备的二氧化钨钒薄膜的XRD衍射图谱发现，它与VO₂的衍射图谱相比没有发生很大的不同。主要是钨的掺杂量较小，且V⁴⁺和W⁴⁺的离子半径很接近。VO₂通过氮掺杂可以有效降低其相变温度，当钨含量一定时，对样品的相变温度起作用的就是氮的掺入量。随着等离子增强掺杂还原反应过程中的氮气流量的改变，薄膜的相变温度发生了很大的变化，这说明氮离子已经掺入到了V_0.98W_0.02O_2-XN_Y晶格中，破坏了VO₂半导体的稳定性，从而使得相变温度发生变化。经实验发现，当H2流量为10ml/min，N2为10ml/min,反应总功率为1kPa,反应时间为10min时，所得的薄膜的相变温度可以降至35℃。

 

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(4)操作程序
按照不同的技术路线分别进行了下述两种操作:
①量取一定量36%～38%的盐酸,加水稀释到25%,备用。将盐酸缓慢倒入含30%钨的钨酸钠水溶液中,此时将会产生大量的白色絮状物,不断搅拌,白色絮状物消失,继续加盐酸,使溶液的pH值小于1,停止加盐酸。此时可得到白色絮状物沉淀,盐酸过量可得到黄色絮状物。溶液老化处理6h,过滤,并用稀盐酸清洗滤纸上的沉淀5次。把得到的沉淀物在120℃下烘干,再在600℃下焙烧得黄色氧化钨粉。
②把8gCMC倒入一烧杯,量取少量水加入其中,用玻璃棒不断搅拌得到半透明的浆糊后,再把一定量的钨酸钠溶液倒入其中。量取一定量36%～38%的盐酸,加水稀释到25%,备用。将25%的盐酸缓慢倒入加有CMC的含30%钨的钨酸钠水溶液中,此时将会产生大量的白色絮状物,不断搅拌,白色絮状物消失,继续加盐酸,当溶液的pH值小于1时,停止加盐酸,此时可得到比工艺①更稠的白色絮状物沉淀,盐酸过量可得到黄色絮状物。溶液老化处理6h,过滤,并用稀盐酸清洗滤纸上的沉淀5次。把得到的沉淀物在120℃下烘干,再在600℃下焙烧得黄色氧化钨粉。

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根据二氧化钒在68℃左右发生相变的特性，相关学者研究发现不仅掺杂可以降低二氧化钒的相变温度，VO₂薄膜可以有效减少VO₂粉体的相变温度。因此通过采用微波等离子制备氮杂二氧化钨钒薄膜的，相变温度可以降至35℃。而氮杂二氧化钨钒的制备方法如下：将已经制备好的V_1.96W_0.04O₅薄膜，通过微波等离子增强法，控制反应参数，将V_1.96W_0.04O₅薄膜还原为V_0.98W_0.02O₂并进行氮掺杂。这个方法可以将化学计量比V_1.96W_0.04O₅掺杂还原成不同氮含量的氮杂二氧化钨钒（V_0.98W_0.02O_2-XN_Y）。反应参数设定范围如下为：总压强1kPa，反应功率100-200W，N₂流量为0-20ml/min，H₂流量为20ml/min，反应时间为10-30min。通过不同的参数设定和工艺条件可以制备出不同氮掺杂量的V_0.98W_0.02O₂薄膜。且经实验发现随着氮离子的掺入，可以有效的降低氮杂二氧化钨钒薄膜的相变温度，最低可以降至35℃。

 

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二氧化钒（VO₂）在68℃温度范围内容易发生相变，而这会导致VO₂应用范围的限制。掺杂能有效改变VO₂相变温度，使其的应用更加多样化，所以目前制备掺杂VO₂的方法有很多。且经实验发现VO₂薄膜也能进一步降低VO₂粉体的相变温度。因此采用微波等离子法通过掺杂氮制备的二氧化钨钒薄膜的相变温度较低。在制取氮杂二氧化钨钒薄膜是以V₂O₅和W₂O₃为前驱物在玻璃片上镀膜，然后采用等离子体增强法合成氮杂二氧化钨钒。而V_1.96W_0.04O₅胶体和镀膜的制备方法如下：
1.取一定量的分析纯V₂O₅粉末和W₂O₃放入钳锅中，搅拌均匀，置于马弗炉中在空气介质下加热至900℃熔融。
2.保温15分钟后，迅速将熔融的溶液倒入一定量的去离子水中急冷，剧烈搅拌，直至形成化学计量比的V_1.96W_0.04O₅溶胶。
3.使用旋涂法，用75%的酒精和去离子水多次清洗过的玻璃上镀上已经制备好的V_1.96W_0.04O₅溶胶。

 

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