PCBN刀具断续切削淬硬钢切削用量研究

【摘要】本课题来源于2011“甘肃省教育厅研究生导师基金项目”：PCBN刀具断续切削工艺及磨损机理的研究(项目编号：1102ZTC107)项目。在实际的切削加工中经常会遇到断续加工的情况,相对于连续切削加工,断续加工时刀具由于频繁的切入切出工件而不断承受交变载荷的冲击。PCBN刀具由于具有高的硬度、热稳定性和化学惰性,是切削高硬度材料的理想刀具。但是,在使用其对淬硬钢进行断续切削时,如果使用不当,也会使得刀具的失效加剧,导致加工效率的降低和加工成本的提高。因此,本文通过使用PCBN断续切削淬硬钢Cr12MoV进行试验与分析,旨在研究不同切削用量对PCBN断续淬硬钢性能的影响,为合理使用PCBN刀具对淬硬钢进行断续切削提供理论指导。本文以PCBN断续切削淬硬钢Cr12MoV的正交试验和单因素试验为研究对象,以提高PCBN断续淬硬钢的加工效率及加工质量为目标,采用试验与理论相结合的分析方法,对PCBN断续切削淬硬钢的切削性能进行研究,具体工作如下：1.通过对正交试验数据进行方差分析,得出了各切削用量对断续切削淬硬钢时准静态力及瞬态冲击力影响的显著性程度,并通过对试验数据进行回归分析,建立了准静态力及瞬态冲击力的指数预测模型。2.通过对单因素试验数据进行分析,得出了各切削用量对准静态力和瞬态冲击力的三向分力及合力的影响趋势。并对预测数据与试验数据进行对比,验证了准静态力预测模型与瞬态冲击力的预测模型的准确性。3.通过对不同切削速度的单因素试验后的刀具进行电镜扫描及能谱分析,得出了不同切削速度下刀具的失效形式及机理。4.根据最大生产效率及最小瞬态冲击力为目标,进行PCBN断续切削淬硬钢的切削用量优化设计。选用精加工时不同工件表面粗糙度为约束,利用遗传算法进行求解,最后得到了不同加工精度下断续切削淬硬钢的合理切削用量。
【作者】王宝宝；
【导师】沈浩；
【作者基本信息】兰州理工大学，机械制造及其自动化，2014，硕士
【关键词】PCBN刀具；断续切削；淬硬钢；切削用量；正交试验；单因素试验；

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