高速切削鈦合金PCBN及陶瓷刀具磨損特性的研究.pdf

1、鈦合金比強(qiáng)度高、耐腐蝕性好，在航空航天領(lǐng)域及民用工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。由于鈦合金彈性模量小、導(dǎo)熱系數(shù)低、化學(xué)活性高等特性，使其成為一種典型的難加工材料。在鈦合金的切削加工中，切削刀具材料多數(shù)選用硬質(zhì)合金，但是這種刀具的消耗大量的稀有金屬元素，且刀具壽命比較短、切削速度比較低。隨著新型刀具材料的廣泛使用，人們開始尋找其他刀具材料來切削鈦合金。PCBN刀具具有高硬度、化學(xué)惰性及熱穩(wěn)定性等優(yōu)良特性，這些特性都是加工鈦合金的刀具材料所應(yīng)具備的

2、。陶瓷刀具具有硬度及耐磨性高、耐熱性能好能優(yōu)良特性，在切削鎳基合金、淬硬鋼等難加工材料的加工中得到了廣泛的應(yīng)用。陶瓷刀具采用的主要材料Al2O3，Si3N4等是地殼中最豐富的原材料，大力發(fā)展陶瓷刀具，對節(jié)省(W、Co)等貴重金屬具有十分重要的意義。因此，本課題主要對PCBN及陶瓷刀具切削鈦合金的磨損特性進(jìn)行研究，采用單因素試驗(yàn)方法，分析不同材料刀具切削鈦合金時主要的磨損形貌和磨損機(jī)理;分析切削用量、切削條件對刀具磨損的影響;建立刀具壽命

3、T和切削速度v的關(guān)系式。
　　研究結(jié)果表明:PCBN刀具切削鈦合金時，主要的磨損機(jī)理是粘結(jié)、擴(kuò)散及沖擊磨損，隨著切削速度的提高，刀具的磨損加劇。陶瓷刀具切削鈦合金時，不論低速還是高速，溝槽磨損都是陶瓷刀具的主要磨損形貌。陶瓷刀具中含有Ti、Al等與鈦合金親和力比較大的元素，所以陶瓷刀具切削鈦合金時粘結(jié)、擴(kuò)散磨損比較嚴(yán)重。建立了PCBN刀具YCB012和陶瓷刀具CC6060的刀具壽命和切削速度之間的關(guān)系式，YCB012受到切削速度影