本文關(guān)鍵詞：PCBN超硬刀具加工蠕墨鑄鐵切削性能研究

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【摘要】：蠕墨鑄鐵兼有灰鑄鐵的良好鑄造性能和球墨鑄鐵的高強(qiáng)度及耐磨性,在高功率汽車發(fā)動機(jī)中有較多的應(yīng)用。但蠕墨鑄鐵強(qiáng)度高,韌性好,其中含有的TiC等高硬度硬質(zhì)點(diǎn)會引起普通硬質(zhì)合金刀具嚴(yán)重磨損,刀具壽命低。本文使用PCBN超硬材料刀具切削蠕墨鑄鐵,研究了切削參數(shù)、刀尖圓弧半徑、倒棱參數(shù)、刀片材質(zhì)等因素對切削力、切削溫度及表面粗糙度的影響,并觀察了刀具的磨損形貌及對刀具磨損的機(jī)理進(jìn)行了研究,最后還對蠕墨鑄鐵切屑的宏觀和微觀形貌及切屑的鋸齒化程度進(jìn)行了觀察和研究。PCBN超硬材料刀具切削蠕墨鑄鐵的切削力及切削溫度試驗(yàn)表明：三個(gè)切削力中主切削力最大,軸向力次之,徑向力最小,隨著切削速度的增大,整體呈增加趨勢。隨進(jìn)給量、切削深度、刀尖圓弧半徑的增大,切削力呈現(xiàn)增長的趨勢,其中切削深度的增加對切削力的影響較為顯著；相同條件下的四種刀片材質(zhì)由于CBN含量和粒度的不同,切削力有所不同,CBN含量越高及粒度越小,切削力越小。切削參數(shù)中徑向切深對切削溫度的影響最大,其次是切削速度,進(jìn)給速度增加時(shí)切削溫度變化很小。刀具壽命及粗糙度測量試驗(yàn)表明：三種切削參數(shù)對刀具壽命的影響,切削速度最大,進(jìn)給量次之,切削深度的影響最小,切削速度在340-500m/min之間、f=0.1mm/min、ap=0.5mm時(shí),刀具在獲得較高的切削效率的同時(shí)還有較長的壽命,又不至于使系統(tǒng)產(chǎn)生較大的振動。PCBN刀具切削蠕墨鑄鐵材料時(shí),月牙洼磨損普遍存在于前刀面,其主要磨損機(jī)理為氧化磨損和粘著磨損,BT9000和BNS800由于結(jié)合劑均為AlN,而工件中的Si與刀具中的Al、N及空氣中的O會反應(yīng)形成SiAlON,因此氧化磨損和粘著磨損在這兩種刀具中較為嚴(yán)重。涂層刀具BNC500主要為氧化磨損和粘著磨損,但磨損程度較輕。BN7000刀具由于結(jié)合劑中含有W元素,抑制了刀具的氧化磨損,磨粒磨損是其主要磨損機(jī)理。刀具后刀面的磨損主要來自于磨粒磨損。切屑分析試驗(yàn)表明：切屑的主要形式為帶狀切屑和鋸齒狀切屑,切削速度影響切屑的卷曲程度,切削深度對切屑的宏觀形狀有較大影響,切削深度較小時(shí),切屑多為細(xì)碎狀,而隨著切削深度的增加,切屑毛刺增多且切屑寬度增加,切屑的鋸齒狀明顯。隨著切削速度增大,鋸齒化程度先緩慢增大再急劇增大。
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG71

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本文編號：1145184