PCBN刀具斷續(xù)切削性能的試驗研究.pdf

1、聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具適用于硬材料的高速切削、干式切削等先進切削加工工藝。國外在汽車制造和自動化生產(chǎn)中已廣泛使用PCBN刀具加工淬硬鋼、高硬度鑄鐵和抗磨零件。目前，PCBN刀具切削技術的研究主要集中在連續(xù)切削上，但是生產(chǎn)實踐中經(jīng)常遇到斷續(xù)加工，比如齒輪面、帶花鍵軸的加工等，這對PCBN刀具的使用性能提出了更高的要求，而且PCBN刀具中粘結劑種類和含量的不同對其性能影響很大。因此，有必要對不同類型PCBN刀具的斷續(xù)切削性能進行研究

2、。本文使用不同牌號PCBN刀具斷續(xù)切削等溫淬火球墨鑄鐵(ADI)和GCr15軸承鋼，借助Kistler三向測力儀和JSM-5600LV型掃描電子顯微鏡，通過切削力試驗、刀具壽命和磨損試驗，對PCBN刀具斷續(xù)切削性能和磨損機理等問題進行了深入研究，為PCBN刀具的平穩(wěn)、安全、高效應用提供了依據(jù)和參考。
　　 PCBN刀具斷續(xù)切削ADI的試驗結果表明：斷續(xù)切削過程中切削力包括準靜念切削力和沖擊力；使用DBW85或BN700(高CBN

3、含量)刀具時切削速度適宜選擇大些；DBW85斷續(xù)切削ADI的壽命高于DBC50，在較高速度下(130m/min)優(yōu)勢更明顯；高CBN含量刀具主要以磨粒磨損和粘結擴散磨損為主，低CBN含量刀具主要以微崩刃和粘結擴散磨損為主；斷續(xù)切削ADI時，PCBN刀具的抗斷裂韌性和導熱性決定了其斷續(xù)切削性能。對PCBN刀具斷續(xù)切削GCr15的性能分析表明：切削速度對DBC50(低CBN含量)刀具的切削力影響較小，可以選擇高些；對比使用壽命，DBC50刀

4、具要好于DBW85；刀具磨損的主要原因是機械磨損、粘結擴散磨損和化學磨損，同時伴隨有微崩刃；PCBN刀具的耐高溫性能及抗斷裂韌性決定了其斷續(xù)切削GCr15軸承鋼的性能；GCr15的切屑形態(tài)隨著切削速度的提高，在某一臨界速度下，從帶狀切屑轉變到鋸齒形切屑，最后可能形成擠裂切屑。此外，在研究PCBN刀具斷續(xù)切削性能的試驗過程中，當?shù)毒吣p到一定程度或者速度過高(>160m/min)時，試驗所用刀具都出現(xiàn)嚴重的崩刃破損現(xiàn)象，分析認為，低速斷續(xù)