PCBN超硬刀具加工蠕墨鑄鐵切削性能研究.pdf

1、蠕墨鑄鐵兼有灰鑄鐵的良好鑄造性能和球墨鑄鐵的高強(qiáng)度及耐磨性，在高功率汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中有較多的應(yīng)用。但蠕墨鑄鐵強(qiáng)度高，韌性好，其中含有的TiC等高硬度硬質(zhì)點(diǎn)會(huì)引起普通硬質(zhì)合金刀具嚴(yán)重磨損，刀具壽命低。
　　本文使用PCBN超硬材料刀具切削蠕墨鑄鐵，研究了切削參數(shù)、刀尖圓弧半徑、倒棱參數(shù)、刀片材質(zhì)等因素對(duì)切削力、切削溫度及表面粗糙度的影響，并觀察了刀具的磨損形貌及對(duì)刀具磨損的機(jī)理進(jìn)行了研究，最后還對(duì)蠕墨鑄鐵切屑的宏觀和微觀形貌及切屑的鋸齒

2、化程度進(jìn)行了觀察和研究。
　　PCBN超硬材料刀具切削蠕墨鑄鐵的切削力及切削溫度試驗(yàn)表明:三個(gè)切削力中主切削力最大，軸向力次之，徑向力最小，隨著切削速度的增大，整體呈增加趨勢(shì)。隨進(jìn)給量、切削深度、刀尖圓弧半徑的增大，切削力呈現(xiàn)增長(zhǎng)的趨勢(shì)，其中切削深度的增加對(duì)切削力的影響較為顯著;相同條件下的四種刀片材質(zhì)由于CBN含量和粒度的不同，切削力有所不同，CBN含量越高及粒度越小，切削力越小。切削參數(shù)中徑向切深對(duì)切削溫度的影響最大，其次是切

3、削速度，進(jìn)給速度增加時(shí)切削溫度變化很小。
　　刀具壽命及粗糙度測(cè)量試驗(yàn)表明:三種切削參數(shù)對(duì)刀具壽命的影響，切削速度最大，進(jìn)給量次之，切削深度的影響最小，切削速度在340-500m/min之間、f=0.1 mm/min、ap=0.5mm時(shí)，刀具在獲得較高的切削效率的同時(shí)還有較長(zhǎng)的壽命，又不至于使系統(tǒng)產(chǎn)生較大的振動(dòng)。
　　PCBN刀具切削蠕墨鑄鐵材料時(shí)，月牙洼磨損普遍存在于前刀面，其主要磨損機(jī)理為氧化磨損和粘著磨損，BT9000

4、和BNS800由于結(jié)合劑均為AlN，而工件中的Si與刀具中的Al、N及空氣中的O會(huì)反應(yīng)形成SiAlON，因此氧化磨損和粘著磨損在這兩種刀具中較為嚴(yán)重。涂層刀具BNC500主要為氧化磨損和粘著磨損，但磨損程度較輕。BN7000刀具由于結(jié)合劑中含有W元素，抑制了刀具的氧化磨損，磨粒磨損是其主要磨損機(jī)理。刀具后刀面的磨損主要來(lái)自于磨粒磨損。
　　切屑分析試驗(yàn)表明:切屑的主要形式為帶狀切屑和鋸齒狀切屑，切削速度影響切屑的卷曲程度，切削深度