双斜壁分屑结构余弦强化刃PCBN刀具切削性能研究

发布时间：2021-09-07 05:10

　　高速硬切削加工易出现切屑阻塞积聚问题,从而导致切削力和切削温度增大,加快了刀具失效速度。PCBN余弦强化刃具有协调排屑方向的作用,改善了切屑流出状态,但在刀具磨损后,切削刃刃形发生改变,协调切屑流向作用减弱,切屑积聚问题依然无法避免。为此,本文在余弦切削刃的基础上在前刀面增加强化结构,设计了双斜壁分屑结构余弦强化刃PCBN刀具,同时开展双斜壁分屑结构余弦强化刃PCBN刀具的高速硬切削实验,与余弦强化刃PCBN刀具进行对比,并进行刀具磨损、加工表面完整性等切削加工性能方面的研究。研究内容包括以下几个方面:首先,研究双斜壁分屑结构余弦强化刃PCBN刀具的设计和制备方法。针对在过程中切屑阻塞、降低切削阻力、延长刀具寿命等问题,提出双斜壁分屑结构余弦强化刃PCBN刀具,利用有限元仿真对余弦强化刃刀具刀屑接触长度极限量进行仿真;采用三维精密激光加工的方法,对双斜壁分屑结构余弦强化刃刀具的刃口和前刀面三维强化结构进行了制备。其次,研究了刀具磨损对两种刀具切屑宏微观形态的影响。随刀具磨损增大,余弦强化刃刀具在前刀面发生切屑堆积,而双斜壁分屑结构余弦强化刃刀具具有良好的排屑性能,有效的缓解了因刀具前刀... 

【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

典型切削刃口结构

制备在高速硬切削过程中，切屑合理顺畅的排出，对切削力、切削振动、以及刀具磨损和已加工表面质量均有较好的影响，而切屑排出不顺畅塞，使切削力和切削振动增大，进而导致 PCBN 刀具加工性能下降。因为了协调切屑的流向，把空间曲线刃形和双斜壁结构结合，设计了双结构余弦强化刃 PCBN 刀具，并采用三维激光精密雕刻机对其进行制 双斜壁分屑结构余弦强化刃 PCBN 刀具设计如图 2-1 所示，近余弦刀具在刀具未磨损时，由于空间曲线刃的作用有良好的协调切屑流向的作用，有效的减少了切屑阻塞，降低了切削温度。但切削一定时间后，刀具产生月牙洼磨损和后刀面磨损，随切磨损区域逐渐增大，使原有切削刃刃线发生改变，切削刃协调切屑流减弱，导致切屑有向前刀面堆积的现象，易使刀具发生非正常破损，具的使用寿命。

斜壁式结构

【参考文献】：
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本文编号：3388905