TiAlN涂层刀具对40CrNi钢干切削性能的影响

采用电弧离子镀在YT15硬质合金可转位车刀上沉积TiAlN涂层,用该涂层刀具对40CrNi钢进行干切削试验,并对切削过程中的切削力、切削温度、切屑形态进行了分析研究。结果表明:切削速度对切削温度的影响最大,其次是进给量和背吃刀量;随着切削用量的改变,切向力比轴向力、径向力的变化趋势更明显;长环形螺旋屑排屑顺畅,不易缠绕刀具,散热性好,是粗、精加工较理想的切屑形态;随着切削温度的升高,切屑颜色逐渐变为深蓝色。     

20Cr钢的干切削性能研究

选用Ti N涂层YT15刀具和与之几何参数相同的未涂层YT15、YW2硬质合金刀具,利用单因素控制变量法改变切削用量参数对20Cr钢进行干切削试验,得到了三种刀具的切削试验结果,并对切削温度、切削力与切削用量之间的规律进行分析。在Deform-3D软件中建立20Cr钢的材料模型,对其切削过程进行仿真试验,比较并分析仿真值与试验值。结果表明:影响切削力的最大因素是背吃刀量,其次是进给量和切削速度;而影响切削温度的最大因素是切削速度,其次是进给量和背吃刀量;Ti N涂层能够有效降低切削过程中产生的切削力和切削温度;切削力仿真结果与试验数据的误差在2.1%-11.8%之间,验证了用有限元仿真软件对20Cr钢干切削切削力的预测是可行的。