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CBN刀片车削粉末高温合金的刀具磨损 |
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1 试验用CBN刀片及刀具几何参数
1) CBN刀片
目前所用的CBN 刀片有CBN聚晶体型和CBN与硬质合金的复合聚晶型，前者称作聚晶CBN刀片，后者称作复合聚晶CBN刀片。复合聚晶CBN刀片的基底是硬质合金(图1)，其目的是使刀片既有超硬层的高硬度，又有硬质合金相对较高的韧性，并可节约昂贵的超硬材料。CBN刀片的切削性能优越，不仅可用来加工淬硬的材料，而且可加工其他难加工材料。
图1 复合聚晶CBN刀片(GE6000) 本课题采用了图1所示的美国通用电器公司(GE)生产的复合聚晶CBN刀片(以下简称CBN刀片)，其牌号为GE6000，其中含有96%的CBN及4%的Co。CBN基底为硬质合金(WC+Co)，在高温高压条件下，Co从扩散源(硬质合金)基体出发，沿CBN晶界形成Co网络。提高这种CBN刀片质量的关键是减小CBN层与硬质合金层之间的应力差。
图2示出CBN 聚晶体的扫描电镜图片，可明显看出类同水泥地龟裂的晶界。晶界处富集着“杂质组元”，因而在切削力冲击作用下，CBN刀片会发生颗粒剥落或微崩刃。由此看出，使用CBN刀片切削时，机床刚度应较高，而且切削过程中的切削力应基本稳定。 
图2 CBN聚晶体扫描电镜图片(×3 500) 2) 车削FGH95粉末高温合金的刀具几何参数
刀具几何参数对CBN刀片的切削寿命有很大影响。刀具宜取负前角，对于精车刀具，可用0°～-10°；对于半精车刀具可超过-10°；。刀具后角可在6°～12°范围内选取。为了增强刀刃，可采用负倒棱和刀尖圆弧，负倒棱宽度br1可取0.1mm，负前角gr1可取-10°～-20°，刀尖圆弧半径re可取0.5～1mm。
本项试验所采用的CBN刀具的几何参数见图3。由于机夹刀具的刀夹底面倾斜6°，故实际的工作前角g0=-6°，实际的工作后角a0=6°，实际的负倒棱前角g01=-21°。 [1] [2] [3] [4] [5] 下一页 |
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