AISI 4340高强钢高速硬车削下PCBN刀具磨损机理

PCBN刀具在硬切削加工中磨损严重,探究PCBN刀具的磨损机理,能够为改善刀具切削性能、提高加工效率提供指导.采用PCBN刀具进行高速硬车削AISI 4340高强钢试验,研究不同切削速度下的PCBN刀具的磨损形式及磨损机理.通过对比三种切削速度(v=150 m/min、210 m/min、300 m/min)切削两种硬...     

PCBN刀具的合理选用

阐述了PCBN刀具的切削性能和在精加工中的选择与使用,为在机械加工行业中推广应用PCBN刀具作初步的探讨.     

不同PCBN刀具车削硼铸铁的对比研究

使用不同的立方氮化硼刀具材料(PCBN)和刀具结构,在相同加工参数下,对硼铸铁进行切削加工试验,并对比其加工效果。结果表明:同粗粒度的PCBN刀具相比,细粒度的PCBN刀具加工所得的工件表面粗糙度较低,且刀具本身的耐磨性较高;在切削过程中,随着进给量的增大,工件表面粗糙度也增大;PCBN刀具的负倒棱宽度对加工硼铸铁的切削温度和后刀面磨损有较大影响,负倒棱宽度增加,切削温度和刀具磨损增加,而倒棱角度对刀具和切削过程影响有限。     

PCBN超硬刀具研究与进展

现代刀具切削速度的不断提高和先进的集成制造系统的发展对现代刀具的性能提出了更高的要求,刀具材料质量、性能和可靠性直接影响生产效率和加工质量,也直接影响整个制造行业的生产技术水平和经济效益,所以开发高稳定性和良好耐磨性的超硬刀具是当今的发展趋势。本文介绍了超硬材料PCBN超硬刀具的国内外发展概况和刀具性能应用,PCBN超硬刀具材料的制备方法及刀具制造过程,PCBN超硬刀具的断屑槽、修光刃结构以及新型PCBN超硬刀具,刀具车削仿真的相关研究等;并对PCBN超硬刀具及整个刀具行业的前景进行展望。      

PCBN刀具切削性能和磨损机理研究综述

聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具是继聚晶金刚石刀具之后的又一种超硬刀具,以其独特的“以车代磨”、“硬态加工”、“干式切削”等方式被誉为21世纪的绿色环保刀具。PCBN刀具在金属切削方面具有广泛的应用,主要用来加工各种淬硬钢、耐磨铸铁等铁基材料。本文介绍了PCBN刀具成分、几何形状、切削参数等对其切削性能的影响,在此基础上分析了不同材料加工时刀具的主要磨损机理,还简单对比了硬质合金和PCBN刀具切削性能上的差异。      

PCBN刀具硬态车削的磨损机制研究

PCBN刀具用于高速切削、硬态切削、干切削以及加工自动化和难加工材料等先进切削工艺时显示出了卓越的性能,为了推动PCBN刀具在我国的推广使用,充分发挥PCBN刀具的潜能,有必要对PCBN刀具切削过程中的行为规律进行研究。目前国内外已经有很多这方面的研究报道,本文旨在对前人已进行的工作进行一个系统的总结,以期能得到PCBN硬态车削时的主要的磨损机制。     

高速切削淬硬模具钢刀具磨损的对比实验研究

使用PCBN和陶瓷两种材质的刀具对淬硬模具钢Cr12MoV进行高速切削试验,深入研究了高速切削时的刀具寿命、刀具磨损形态和磨损原因,得出如下结论:相同的切削条件下,PCBN刀具寿命约为陶瓷刀具的2～3倍,当切削速度由153 m/min增大到241 m/min时,两种材质刀具寿命均下降50％以上;在相对低速下切削时,PCBN刀具和陶瓷刀具磨损形态主要为月牙洼和后刀面磨损,在相对高速下切削时,两种刀具均出现破损,破损形态主要包括崩刃和片状剥落等;PCBN刀具磨损原因主要为黏结磨损、氧化磨损和扩散磨损,陶瓷刀具的主要磨损原因有磨粒磨损、黏结磨损和扩散磨损;相同切削条件下,PCBN刀具抗磨粒磨损的能力好于陶瓷刀具,而陶瓷刀具的抗氧化性能要好于PCBN刀具;切削速度对刀具磨损原因有重要影响,随着切削速度的增大,磨粒磨损程度和黏结磨损程度均减弱.     

氮化铬铝涂层PCBN刀具旋风硬铣切屑宏观特征研究

氮化铬铝具有比氮化钛铝更高的硬度和抗氧化性,能否作为PCBN刀具的涂层需要进行试验研究验证.通过对氮化铬铝涂层PCBN刀具在硬态旋风铣削淬硬钢GCr15平均硬度为63.5HRC)加工中,选用不同的切削参数、冷却方式和刀具个数的研究,从而得出氮化铬铝涂层PCBN刀具旋风硬铣加工的特点和应用范围,对涂层刀具的研究和切屑预报研究提供了依据.     

PCBN刀片新牌号的开发与应用

自从几十年前材料科学家们采用类似合成人造金刚石的工艺方法首次合成出聚晶立方氮化硼（PCBN）以来，PCBN刀具在机械加工中的应用已日渐广泛。PCBN材料的硬度仅次于金刚石，但与金刚石刀具不同的是，PCBN刀具能够用于切削加工铁族合金，甚至包括硬度高于60HRC的淬硬钢。     

PCD、PCBN超硬材料的加工特点及其刀具刃磨技术

本文简要介绍了PCD、PCBN材料的加工特点，进而说明了PCD、PCBN切削刀具的制造工艺及其对工装要求，最后重点阐述了PCD、PCBN刀具刃磨技术。     

PCBN刀具干湿切削加工淬硬钢时的磨损对比

本文研究了在一定切削参数下干、湿式切削加工淬硬钢时四种PCBN刀具的刀具寿命、磨损形式和磨损机理。通过扫描电子显微镜观察不同切削行程下刀尖形貌和刀具后刀面磨损量,并对刀具前后刀面进行能谱分析。结果表明湿式切削时的后刀面磨损量小于干式切削,说明刀具湿切比干切时具有较好的性能;PCBN刀具的磨损形式有前刀面磨损、后刀面磨损,其中前刀面磨损的表现形式为月牙洼磨损,磨损机理为机械磨损、氧化磨损和黏结剂磨损,而后刀面磨损机理有机械磨损、氧化磨损、黏结剂磨损和扩散磨损等;同时还发现CBN含量下降,刀具的后刀面磨损量也有下降趋势,即刀具的切削寿命有延长趋势。     

PCBN刀具断续干式切削ADI时切削力与寿命的研究

选用DBW85、DBC50、BN250、BN700四种牌号的PCBN复合片刀具断续干式车削等温淬火球墨铸铁(ADI),测定了在相同几何参数下的切削力和在不同速度下的刀具寿命。试验结果表明:(1)在所选用四种牌号PCBN刀具中,高CBN含量的BN700和DBW85断续加工ADI的性能,要优于低CBN含量的BN250和DBC50,其中DBW85性能最好。(2)高CBN含量的BN700和DBW85加工ADI时,切削速度可选择偏高一些,一般要大于130m/min,低CBN含量PCBN刀具加工ADI时,切削速度要选择偏低一些,在100m/min左右。(3)黏结剂中添加W元素可以有效抑制PCBN刀具切削ADI时的化学磨损,改善刀具韧性,有利于ADI的断续切削。     

超硬材料刀具的特性及应用

本文主要介绍了单品金刚石刀具，高温高压合成的聚品金刚石（PCD）刀具，聚晶立方氮化硼（PCBN）刀具及化学气相沉积的金刚石膜（CVD）刀具的特性及应用。我们做了有关CVD刀具与PCD刀具耐磨性的切削试验：通过试验可以看出，CVD刀具确实有较好的耐磨性，但是在切削时间为17min时，由于CVD较PCD脆，在25倍显微镜下观察发现CVD金刚石刀具的刀口有明显的崩刃。另外发现，CVD金刚石刀具在制造及使用过程中也极易出现崩刃现象，所以目前大多数厂家仍以使用PCD刀具为主，CVD金刚石刀具的推广仍需要一个过程。     

我国超硬刀具高速切削技术发展现状、问题及前景

介绍了国内外高速切削技术的发展历程及其与超硬刀具技术发展中的相互关系,分析了国内超硬刀具高速切削技术发展中存在的主要问题。提出虽然目前我国超硬高速切削刀具发展中面临急需解决的问题是超硬刀具的系列化、标准化以及应用与安全使用技术,但从长远来看,其发展的瓶颈是超硬高速切削刀具技术国产化,即高质量的PCD、PcBN刀具原材料以及高性能超硬刀具刃磨机床国产化问题。介绍了中国矿业大学(北京)超硬刀具材料研究所在超硬高速切削刀具技术国产化方面的相关研究进展。对国内超硬刀具高速切削技术发展前景进行了展望,对今后的工作提出了建议。     

PCBN刀具干车淬硬钢时倒棱前角对切削力和刀具磨损的影响

PCBN刀具磨出负倒棱是为了加强刀具的刃口强度，以减少刀具加工时可能出现的破损情况。本文通过对PCBN刀具加工淬硬轴承钢GCr15的一系列试验数据加以分析，得出倒棱前角和切削力、刀具磨损之间的关系，进而得出在实际加工情况下应该采用的最佳倒棱前角值。试验表明：当倒棱前角取15度且切削速度为125m／s时，刀具具有最好的加工效果，不但切削力可以达到最小值，刀具磨损最轻，而且刀具寿命也达到了最大值。     

聚晶立方氮化硼刀具磨损与寿命研究综述

聚晶立方氮化硼(PCBN)是一种超硬刀具材料,由于其具有硬度高、化学稳定性和热稳定性好等优点,已经被广泛应用于汽车、航空航天、能源等领域的机械零部件加工。文中分析了PCBN刀具的主要磨损形式及其原因,并从刀具材料构成和几何形状、工件材料以及切削条件3个方面总结了影响PCBN刀具磨损和寿命的主要因素,最后介绍了切削参数优化和添加涂层等方法在提高刀具耐磨性与寿命方面的应用。     

模具高速切削刀具技术研究概况

系统地介绍了模具高速切削刀具技术在各个领域的发展现状，包括：刀具材料、刀具磨损、刀具动平衡、刀具与机床的连接、刀具的可靠性、刀具的监测技术和刀具的几何参数。指出发展模具高速切削刀具技术，要从以下几个方面展开工作：研制和开发新的刀具材料，同时进行PCBN刀具切削性能的研究，推广其应用范围；进行模具高速切削刀具磨损机理的研究，进一步提高刀具寿命；做好刀具的动平衡，防止刀具的破损，保证工作人员的安全；进一步加强刀具监测技术的研究，以获得良好的加工质量；建立模具高速切削数据库，以便有效地利用刀具，提高刀具的寿命；大力推进有限元模拟技术在高速切削刀具技术中的应用。     

PCBN刀具断续车削淬硬钢的试验研究

为了探索PCBN刀具在断续切削条件下刀具的破损规律,选用两种不同的PCBN刀具,在不同强度的断续方式及不同的切削速度下,对淬硬钢进行车削试验研究。根据试验条件,观察了刀具前、后刀面的磨损及破损情况,分析了刀具的失效机理,比较了刀具的切削寿命。结果表明：断续强度严重影响PCBN刀具的使用寿命,断续强度越高,刀具寿命越低;在相同强度的断续条件下,切削速度影响刀具的使用寿命,切削速度越高,刀具的寿命越低;本实验所用的断续条件下,刀具的失效判据为崩刃。