PCBN刀具切削粉末冶金气门座圈切削性能研究

发布时间：2017-12-26 10:44

  本文关键词：PCBN刀具切削粉末冶金气门座圈切削性能研究　出处：《合肥工业大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：随着无铅及低铅汽油的推广使用,粉末冶金气门座圈凭借其优异的自润滑等物理性能得到广泛应用。但粉末冶金材料硬度高、内含弥散硬质颗粒且内部多微孔,且气门座圈加工精度要求高,普通刀具切削加工磨损较快。聚晶立方氮化硼(Polycrystalline Cubic Boron Nitride,简称PCBN)刀具硬度高,耐磨性好,加工材料表面质量较好,可用于切削加工粉末冶金气门座圈。 对不同PCBN刀具切削加工不同材质粉末冶金气门座圈进行匹配试验和刀具寿命分析,结果显示日本住友BN100刀具显示较好的切削加工性能,切削路径长,刀具磨损量小。通过扫描电镜(SEM)对刀具的失效形式进行估测,利用能谱分析对刀具磨损机理进行研究,结果显示：破损失效是刀具失效主要形式,包括前刀面剥落以及崩刃；粘结磨损、扩散磨损以及氧化磨损是PCBN刀具磨损的主要原因,硬质点磨损伴随整个切削过程。 利用正交试验改变刀尖圆弧半径、切削速度、进给量和切削深度等参数,对PCBN刀具切削三种材质气门座圈的切削力以及工件表面粗糙度进行了研究。结果显示切削三种材质时切削力和表面粗糙度差异性不大,切削深度对切削力影响最大,其次进给量,刀尖圆弧半径对切削力影响不大,但切深抗力随着圆弧半径增大而显著增大,则进给抗力与之相反。表面粗糙度在刀尖圆弧半径rε=0.3mm时,表面粗糙度最低；切削三要素对表面粗糙度影响低于刀尖圆弧半径,熔铜材质气门座圈(V571和V581)比非熔铜材质(V531)工件表面粗糙度更易受切削参数影响,但整体粗糙度变化均较小。为满足生产要求,实现切削力的预测,最后建立切削力经验方程,且显著性检验结果显示可用于预测模型的应用。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG71;TF125

【参考文献】

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本文编号：1336915