聚晶立方氮化硼刀具硬切削粉末冶金氣門座圈的研究.pdf

1、粉末冶金氣門座圈是內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)中的一個(gè)重要零件，其材料具有高溫耐磨性、耐蝕性和高溫穩(wěn)定性等優(yōu)良的力學(xué)性能。但由于其硬度較高、多孔性、含有許多微觀硬質(zhì)粒子等特點(diǎn)，普通刀具加工這類零件磨損很快，并且氣門座圈對(duì)尺寸精度和表面粗糙度要求較高，所以給切削加工這類零件帶來了很大的困難。
　　 要解決這個(gè)困難的方法之一就是采用新型刀具材料。聚晶立方氮化硼（簡稱PCBN）刀具由于具有硬度高、耐磨性好、被加工工件的表面粗糙度小等優(yōu)點(diǎn)，使其在硬切

2、削粉末冶金氣門座圈時(shí)具有很大的優(yōu)越性。論文首先通過對(duì)某種型號(hào)的氣門座圈進(jìn)行金相組織和掃描電鏡(SEM)觀察，為了解其切削加工性能奠定基礎(chǔ)。
　　 通過PCBN刀具硬切削粉末冶金氣門座圈的切削試驗(yàn)，研究切削用量對(duì)切削過程中切削力、切削區(qū)溫度和切屑形態(tài)的影響，并建立切削用量與切削力和切削區(qū)溫度的經(jīng)驗(yàn)方程。試驗(yàn)結(jié)果表明:隨著切削速度的提高，主切削力Fz在某段速度范圍內(nèi)(89m/min～113m/min)會(huì)降低，這是由于粉末冶金材料產(chǎn)生

3、了金屬軟化效應(yīng)。徑向力Fy一直大于主切削力Fz是PCBN刀具切削粉末冶金材料的主要特性，通過分析認(rèn)為是由切削深度、刀尖圓弧半徑和刀具的倒棱共同作用導(dǎo)致的。隨著切削速度的增大，切削區(qū)溫度升高，切屑鋸齒化程度加劇，在鋸齒形節(jié)點(diǎn)處斷裂變成單元切屑。
　　 通過在某公司進(jìn)行現(xiàn)場生產(chǎn)試驗(yàn)，得到PCBN刀具加工內(nèi)孔和倒圓角時(shí)刀具的壽命。并且對(duì)PCBN刀具的磨損形態(tài)和失效形式進(jìn)行了分析，得到磨損形態(tài)主要有前刀面磨損、微崩刃、后刀面磨損、剝落及