漸變倒棱強(qiáng)化PCBN刀具切削性能研究.pdf

1、目前，PCBN刀具被廣泛應(yīng)用于淬硬鋼類零件的精加工，但由于受定值倒棱窄圓弧刃影響，其使用過程中切削力大、排屑不順暢和刀具磨損嚴(yán)重，致使加工表面完整性不可控。因此，為了提高刀具使用壽命和加工表面質(zhì)量，本文對定值倒棱窄圓弧刃進(jìn)行了刃口強(qiáng)化處理，研究了漸變倒棱PCBN刀具的設(shè)計(jì)與制備，并對其切削性能進(jìn)行了詳細(xì)分析。
　　首先，研究了漸變倒棱強(qiáng)化PCBN刀具的設(shè)計(jì)方法與制備工藝。針對排屑散熱、降低切削阻力、提高刀具壽命等問題，提出了刀尖刃

2、口處的漸變倒棱強(qiáng)化處理方法，確定刀具設(shè)計(jì)規(guī)格和制備工藝參數(shù)，并對刀具制備精度進(jìn)行了檢測。
　　其次，采用漸變倒棱和定值倒棱PCBN刀具進(jìn)行切削力和切屑形態(tài)的對比研究。漸變倒棱強(qiáng)化刀具能夠進(jìn)一步降低切削力，從而減小切削振動(dòng)，各向切削力平均降低20％以上；切屑毛刺密度和長度均小于定值倒棱刀具，且切屑鋸齒節(jié)距和鋸齒化程度相對較小，能夠提高加工表面質(zhì)量的同時(shí)減輕毛刺對刀具磨損的影響。
　　然后，從加工表面完整性角度進(jìn)一步考查刀具的切

3、削效果。在表面形貌方面，該刀具的加工表面三維形貌優(yōu)于定值倒棱刀具，其加工表面具有更優(yōu)異的承載和耐磨能力；在表層微觀結(jié)構(gòu)方面，漸變倒棱強(qiáng)化刀具加工表面變質(zhì)層厚度較小且更加均勻，其加工表面硬化程度低于定值倒棱刀具，進(jìn)一步說明漸變倒棱刀具的加工表面完整性更可控。
　　最后，研究了刀具的磨損形態(tài)、磨損機(jī)理和刀具磨損對切削力的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)強(qiáng)化刃刀具的月牙洼磨損偏離了切削刃，并且隨著切削的進(jìn)行，月牙洼磨損往前刀面的擴(kuò)展趨勢大于定值倒棱刀具，