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1、PCBN刀具干濕切削淬硬鋼對比試驗研究2006年第40卷No5PCBN刀具干濕切削淬硬鋼對比試驗研究19曹永泉張弘技董海李姣大連理工大學(xué)摘要:通過PCBN刀具干,濕切削淬硬軸承鋼GCrl5對比試驗,對兩種條件下的切削力隨刀具磨損的變化,刀具壽命及被加工工件表面粗糙度進(jìn)行了對比.試驗表明:干切削狀態(tài)下金屬軟化效應(yīng)占主導(dǎo)地位,濕切削可獲得更好的表面粗糙度,切削液在刀具磨損后期開始發(fā)揮作用.關(guān)鍵詞:PCBN,金屬軟化,切削力ComparisonStudyonDryandWetCuttingQuenchedSteelwithPCB
2、NCaoYongqumaZhangHongtaoDonghaietalAbstract:AcomparisonexperimentwithPCBNcuttercuttingquenchedbeT1gsteelGCrl5intwoconditionsofaryturningandwetturningiscarriedout.Thechangeofcuttingforceswithcutterwear,toollifeandthesurfaceroughnessofworkpiecesarecomparedandstudied
3、.Theresultsshowthatthemetalsoftenisdominantindryturningprocess,agoodsurfaceCanbeacquiredinwetturning,andthecuttingfluidtakesaneffectiveeffectattheendoftoolwear.Keywords:polycrystallinecubicboronnitride,metalsoften,cuttingforce1引言2切削試驗隨著汽車,航空,模具等行業(yè)的發(fā)展,淬火鋼零件的高效經(jīng)濟(jì)加工成
4、為一個重要課題.而使用PCBN刀具加工淬硬鋼,實(shí)現(xiàn)"以車代磨"作為一種較理想的加工手段,不僅能簡化加工工藝,提高加工效率,更有益于操作者健康和環(huán)境保護(hù).目前國內(nèi)外對PCBN刀具的使用所做的大量研究工作大都著眼于干切削_10J,很少涉及濕切削,且普遍認(rèn)為濕切削會加速PCBN刀具磨損,不利于切削加工,但卻未深入研究干濕切削的區(qū)別.生產(chǎn)中PCBN刀具的純干切削會遇到很多困難,切削液仍為主要冷卻手段.本文通過PCBN刀具精車淬硬GCrl5軸承鋼試驗,對干,濕切削條件下的切削力,刀具壽命和加工表面粗糙度進(jìn)行了深入,定量的對比研究,以
5、進(jìn)一步了解PCBN刀具的使用性能,推動PCBN刀具的應(yīng)用.收稿日期:2o05年7月(1)刀具材料選用DeBeers公司的AM.BORITE系列DBC50PCBN刀具,它是目前市場上切削淬硬鋼性能較好的PCBN刀具,其組成和性能見表1.(2)工件材料選用制造軸承廣泛采用的淬硬軸承鋼GCrl5,其化學(xué)成分見表2.GCrl5經(jīng)850℃機(jī)油淬火,平均硬度為60HRC,金相組織為針狀馬氏體,碳化物和少量殘余奧氏體.表1試驗用DBC50PCBN刀具的化學(xué)成分和性能CBNTiCWC體AlN/牌號體積體積積百AlB2粒度黏結(jié)密度斷裂努普百
6、分百分分比體積韌性硬度百分(tan)劑(g/ram3)(MPa)(GPa)比%比%%比%DBC505040642～3C3.525.930表2GCrl5軸承鋼的化學(xué)成分CSiMnPISCrNi其它O.95～O.15～O.20～1.3O～Cu<GCr15<O.07I<O.020<O.3O1.05O.350.401.62O.25參考文獻(xiàn)1韓高榮等.納米復(fù)合薄膜的制備及其應(yīng)用研究.材料科學(xué)與工程,1999,17(4)2MSetoyama.Formationofcubic—AINinTiN/AINsuperl
7、attice.SurfaceandCoatingsTechnology,86—87,(1996):225～2303田家萬,勞技軍.納米多層膜中立方A1N外延生長的HRTEM觀察.電子顯微,2O02,21(5):633—6344TARawdanowicz,VG<M~le,JNarayan,JSankar,AShar—ma.ThehardnessesandelasticmoduliofpulsedlaserdepositedmuhilayerAIN/TiNthinfilms.Composites:PartB,1999(3
8、0):657～6655熊仁章,夏立芳等.TiAIN/Ti多元復(fù)合涂層的界面結(jié)構(gòu).材料科學(xué)與工藝,2000,8(2)6李成明等.ZrN及其多層膜的性質(zhì)和耐腐蝕性能.材料熱處理,2003,24(4)第一作者:陳淑花,武漢工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,430064武漢市20(3)試驗條件在CA6140車床上進(jìn)行(見圖1)
