PcBN刀具在加工合金方面的应用与研究

介绍了PcBN烧结及特性,并介绍了影响PcBN刀具性能的影响因素及当今作为加工难切削合金刀具来实现以车代磨、以铣代磨的不可替代性。论述了国内外PcBN刀具在加工合金方面的应用研究与进展,尤其是在加工钛合金和镍基高温合金方面,认为国内对PcBN刀具加工钛合金的研究还处于初级阶段,研究人员比较少,研究内容还不全面,重点是保证切削效率和切削质量的前提下延长刀具寿命;在切削镍基高温合金方面重点是提高切削效率;且PcBN刀具也适于加工钨基合金、铝合金、模具钢等。     

PcBN刀具车削镍基高温合金切削性能研究

本文研究了刀尖圆弧半径、负倒棱参数、切削速度、PcBN材质及干湿切削对PcBN刀具车削镍基高温合金GH4169切削性能的影响.试验结果表明:增大刀尖圆弧半径、负倒棱角度或减小负倒棱宽度均会使刀具磨损相应减小;PcBN的磨损随切削速度的提高而增大;DBW85的切削性能优于BZN6 000和BTN100,且其高速下的磨损量...     

PcBN加工淬硬钢刀具材料的研究

介绍了立方氮化硼刀具材料( PcBN)的制备过程,并制备了六种不同配方的样品加工淬硬钢.通过切削实验和性能检测,发现PcBN刀片在加工淬硬钢时cBN浓度起着关键作用,切削同样的路程,低浓度PcBN的后刀面磨损量小.经扫描电镜观察,CoAl合金粉能够提高PcBN烧结刀具材料的致密度.测量耐磨性时,证明用于金刚石复合片PC...     

TiN涂层刀具切削淬硬H13钢切削性能试验研究

为研究TiN涂层刀具切削淬硬H13钢的切削性能,进行了TiN涂层刀具车削加工淬硬H13钢试验。分析了切削用量与切削力、切削温度的关系及涂层刀具磨损机制。研究得出切削速度、切削深度、进给量都对主切削力Fz和切深抗力Fx影响较大,对切削进给抗力Fy影响相对较小;切削速度对切削温度的影响最大;对刀具磨损观察发现刀具的前刀面有明显的月牙洼磨损,刀尖部位出现了微崩刃现象,后刀面出现磨粒磨损。研究结果为生产加工中优化切削用量及提高刀具寿命提供了技术支持和试验依据。     

PCBN刀具干式车削淬硬钢的试验研究

通过切削试验,得出了聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具干式车削渗碳淬硬钢20CrMnTi时的刀具耐用度及其与切削速度的关系曲线,建立了刀具耐用度与切削速度的经验公式,并研究了加工的表面粗糙度.     

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。     

硬质合金刀具干式切削淬硬钢的表面完整性研究

在数控车床上进行了干式硬态切削淬硬钢，研究了切削条件对已加工表面完整性的影响？研究表明：切削过程中0和切削热对已加工表面形貌起着至关重要的影响作用；硬化层沿整个已加工表面均匀地分布，使硬度得到提高；在一定的切削条件下可以增加表面所形成的残余压应力。研究结论有助于推进硬态干式切削，有利于提高已加工表面的完整性。     

PCBN刀具高速切削淬硬钢材料的研究

以PCBN复合片为刀具材料进行相关力学性能分析,并将其制成SNGN120408型刀具后在刀具机床上进行淬硬钢切削试验.分析结果表明:PCBN复合片的结合剂主要为TiN和TiB2,其内部结构均匀,且有良好的致密性.切削试验表明:在干式切削淬硬钢的试验中,切削进给量以及切削速度对PCBN刀具的磨损有较为明显的影响.相比于切...     

陶瓷刀具断续车削淬硬钢切削力和切削温度的有限元分析

为揭示Al2O3/(W,Ti)C陶瓷刀具断续车削淬硬钢时的切削力、刀具温度以及刀具应力的变化规律及相互关系,采用有限元方法进行金属切削仿真。仿真结果表明,断续车削过程中,刀具承受十分明显的周期性机械载荷冲击与热载荷冲击;单个切削周期内机械载荷与热载荷的变化规律体现了两者的密切相关性以及时间上的不一致性;由于剪切角偏转的影响,刀具最大主应力显著增大,所以切出过程对刀具破坏的作用尤为严重。     

PcBN刀具材料在高速硬态切削中的应用研究

简要介绍了PcBN刀具材料的高压高温烧结制备方法及其物理力学性能特点、高速切削技术与硬态切削技术的特点以及PcBN刀具材料对高速硬态加工的适应性。分析和探讨了高速硬态切削对PcBN材料性能的要求,认为限制PcBN应用于高速硬态切削的主要是其高温力学性能,包括高温强度、高温硬度、高温韧性等。介绍了目前国外高速切削用PcBN材料的研究新进展,列举了PcBN刀具应用于高速硬态加工领域的实例,指出纳米级无任何粘结剂的PcBN刀具材料的开发与应用对推动我国的高速切削加工技术具有十分重要的意义。     

淬火钢的车削加工研究

淬火钢硬度较高,使用常规刀具加工时难以达到理想效果。现根据工件不同的硬度要求,提出了采用不同牌号的刀具材料,选择合理的切削用量,可获得较好的加工质量和经济效益。     

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。     

Modeling and verification of cutting tool temperatures in rotary tool turning of hardened steel

This paper addresses modeling of the tool temperature distribution in self-propelled rotary tool (SPRT) machining of hardened steels. Since tool life is significantly influenced by cutting temperatures, a model is developed to analyze the heat transfer and temperature distribution in rotary tool turning of hardened 52100 steel (58 HRC). The model is based on the moving heat source theory of conduction and employs the finite element method (FEM) for its solution. The model is experimentally verified through measurements of the cutting tool temperature distribution using an infrared camera under different cutting conditions. Finally, both rotary and equivalent fixed tool cutting processes are compared in terms of cutting tool temperatures generated.     

Hard machining of hardened bearing steel using cubic boron nitride tool

In many cases, hard machining remains an economic alternative for bearing parts fabrication using hardened steels. The aim of this experimental investigation is to establish the behaviour of a CBN tool during hard turning of 100Cr6-tempered steel. Initially, a series of long-duration wear tests is planned to elucidate the cutting speed effects on the various tool wear forms. Then, a second set of experiments is devoted to the study of surface roughness, cutting forces and temperature changes in both the chip and the workpiece. The results show that CBN tool offers a good wear resistance despite the aggressiveness of the 100Cr6 at 60HRC. The major part of the heat generated during machining is mainly dissipated through the chip. Beyond 280 m/min, the machining system becomes unstable and produces significant sparks and vibrations after only a few minutes of work. The optimal productivity of machined chip was recorded at a speed of 120 m/min for an acceptable tool flank wear below 0.4 mm. Beyond this limiting speed, roughness (R_a) is stabilized because of a reduction in the cutting forces at high speeds leading to a stability of the machining system. The controlling parameter over roughness, in such hard turning cases, remains tool advance although ideal models do not describe this effect rationally. Surface quality obtained with CBN tool significantly compared with that of grinding despite an increase in the advance by a factor of 2.5. A relationship between flank wear (VB) and roughness (R_a) is deduced from parametric analysis based on extensive experimental data.     

新版碳素工具钢和高速工具钢国家标准的变化

介绍了2008年修订发布的GB/T 1298—2008《碳素工具钢》及GB/T 9943—2008《高速工具钢》2项新标准,并分别与相应旧版本做了对比分析,指出了新、旧标准之间的差异。该2项新标准与相对应的前一版本相比,在标准名称、适用范围以及技术内容方面都有不同程度的变化。两项新标准的优点是技术内容上更加完善,适用范围更广,并与现行的相关标准保持了较好的协调关系,更便于贯彻执行。     

不同黏结剂组分整体PcBN烧结及性能研究

本文运用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪和硬度计,分别研究了不同黏结剂的PcBN的微观组织结构、物相、显微硬度及密度/相对密度。分析表明,相同cBN粒度、含量的情况下,AlN及TiN相的存在可有效提高样品硬度,新物相的生成及孔隙的存在对样品的相对密度有较大影响,使用TiN/Al黏结剂的刀片样品S1中只有新相TiB2生成,且烧结较致密,相对密度最大。相同切削参数时,S1刀片后刀面磨损量最小,耐磨性最好,硬度最高;使用AlN/TiN/Al的S2刀片的耐磨性次之;黏结剂组分较多的S3样品的耐磨性最差。切削参数的选择上宜取高切削速度低进给量。     

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。