超硬刀具材料――金刚石与立方氮化硼

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超硬材料涂层

超硬材料涂层

超硬材料涂层1.金刚石、类金刚石(DLC)涂层金刚石涂层是新型刀具涂层材料之一。

它利用低压化学气相沉积技术在硬质合金基体上生长出一层由多晶构成的金刚石膜,用其加工硅铝合金和铜合金等有色金属、玻璃纤维等工程材料及硬质合金等材料,刀具寿命是一般硬质合金刀具的50~100倍。

金刚石涂层采纳了很多金刚石合成技术,最一般的是热丝法、微波等离子法和DC等离子喷射法。

通过改进涂层方法和涂层的粘结,已生产出金刚石涂层刀具,并在工业上得到了应用。

近年来,美国、日本和瑞典等国家都已相继推出了金刚石涂层的丝锥、铰刀、铣刀以及用于加工印刷线路板上的小孔金刚石涂层硬质合金钻头及各种可转位刀片,如瑞典Sandvik公司的CD1810和美国Kennametal公司的KCD25等牌号产品。

美国Turchan公司开发的一种激光等离子体沉积金刚石的新工艺,用此法沉积金刚石,由于等离子场包围整个刀具,刀具上的涂层均匀,其沉积速度比常规CVD法快1000倍。

此法所成的金刚石涂层与基体之间产生真正的冶金结合,涂层强度高,可防止涂层脱落、龟裂和裂纹等缺陷。

CemeCon公司具有特色的CVD金刚石涂层技术,2000年建立生产线,使金刚石涂层技术达到工业化生产水平,其技术含量高,可以批量生产金刚石涂层。

类金刚石涂层在对某些材料(Al、Ti及其复合材料)的机械加工方面具有明显优势。

通过低压气相沉积的类金刚石涂层,其微观结构与天然金刚石相比仍有较大差异。

九十时代,常采纳激活氢存在下的低压气相沉积DLC,涂层中含有大量氢。

含氢过多将降低涂层的结合力和硬度,增大内应力。

DLC中的氢在较高的温度下会渐渐释放出来,引起涂层工作不稳定。

不含氢的DLC硬度比含氢的DLC高,具有组织均匀、可大面积沉积、成本低、表面平整等优点,已成为近年来DLC涂层讨论的热点。

美国科学家A.A.Voevodin提出沉积超硬DLC涂层的结构设计为Ti—TiC—DLC梯度变化涂层,使硬度由较软的钢基体渐渐提高到表层超硬的DLC涂层。

立方氮化硼结构

立方氮化硼结构

立方氮化硼结构立方氮化硼(cubic boron nitride,简称CBN)是一种类似于金刚石的超硬材料,具有优异的物理和化学性质。

它由硼原子和氮原子通过共价键结合而成,形成了立方晶体结构。

本文将对立方氮化硼的结构和性质进行详细介绍。

一、立方氮化硼的晶体结构立方氮化硼的晶体结构属于立方晶系,空间群为Fd-3m,每个晶胞包含两个硼原子和两个氮原子。

其晶格常数为a=3.615 Å。

立方氮化硼晶体中的硼原子和氮原子交替排列,形成了类似于钻石的立方晶体结构。

这种结构使得立方氮化硼具有类似于金刚石的硬度和优异的热导性能。

二、立方氮化硼的物理性质1.硬度:立方氮化硼的硬度仅次于金刚石,居于世界之首。

它的硬度可达到48~52 GPa,是金刚石硬度的2倍以上。

这使得立方氮化硼成为制备高硬度刀具和磨料的理想材料。

2.热导性:立方氮化硼具有优异的热导性能,其热导率约为金刚石的4倍。

这使得立方氮化硼在高温环境下有良好的热稳定性,可以用于制备高温刀具和磨料。

3.化学稳定性:立方氮化硼在常温下具有良好的化学稳定性,不受大多数酸和碱的侵蚀。

这使得立方氮化硼可以用于制备耐酸碱刀具和化学反应器。

4.电绝缘性:立方氮化硼是一种优秀的电绝缘体,具有较高的电阻率。

这使得立方氮化硼可以用于制备电子元件和绝缘材料。

三、立方氮化硼的应用领域1.切削加工:立方氮化硼具有优异的硬度和热导性能,可以用于制备高硬度刀具,用于高速切削、磨削和车削加工。

它可以加工各种硬度的金属材料,如铸铁、钢、高温合金等。

2.磨料研磨:立方氮化硼作为一种超硬磨料,可以用于制备砂轮、研磨片等磨具,用于高精度磨削和抛光加工。

它在航空航天、汽车制造等领域有广泛的应用。

3.化学反应器:立方氮化硼具有良好的化学稳定性,可以用于制备耐酸碱的化学反应器。

它在化工、制药等领域有重要的应用。

4.电子元件:立方氮化硼作为优秀的电绝缘体,可以用于制备电子元件,如集成电路、高压绝缘材料等。

PCBN刀具的性能优势及加工领域

PCBN刀具的性能优势及加工领域

PCBN刀具的性能优势及加工领域随着现代技术和切削技术的不断进展,很多刀具材料相继显现,刀具进展由高速钢刀具—硬质合金刀具—吐涂层硬质合金刀具—陶瓷刀具—立方氮化硼刀具。

其中立方氮化硼刀具1970年开始使用于切削刀具,并且由于其良好的加工性和可高速切削的性能,使之成为加工高硬度难加工材料的手选择刀具材料。

接下来就实在介绍一下立方氮化硼刀具的性能优势及加工领域。

一、立方氮化硼刀具的性能(1)硬度高,耐磨性好:立方氮化硼刀具的硬度仅此与金刚石刀具,和金刚石刀具统称为超硬刀具。

由于其较高的硬度也使立方氮化硼刀具具有良好的耐磨性。

(2)具有很高的热稳定性:耐热性可达1400℃~1500℃,比金刚石的耐热性(700℃~800℃)高出一倍,是刀具材料中耐热性最高的,故可加工高温合金材料。

(3)具有很好的化学稳定性:与铁系材料到1200℃~1300℃不起化学作用。

(4)良好的导热性:CBN的导热系数(79.54W/m.k)仅次于金刚石(146.5W/m.k),随着切削速度的提高,CBN的导热系数也渐渐增高。

这有利于降低切削区的温度而削减扩散磨损。

二、立方氮化硼刀具的分类立方氮化硼刀具分为整体聚晶立方氮化硼刀具和焊接式立方氮化硼刀具。

整体聚晶立方氮化硼刀具是通体都是一种牌号—立方氮化硼,此刀片中心没有孔,属于机夹可转位刀具,需专门配置刀杆;二焊接式立方氮化硼刀具是只有刃口部位是立方氮化硼材料,基体是硬质合金材质。

此类中心有中心孔,其配备刀杆和硬质合金刀具的刀杆通用。

三、立方氮化硼刀具的应用随着切削技术的不断进展,立方氮化硼刀具广泛应用于高硬度难加工材料的加工。

(1)立方氮化硼刀具可以车代磨,硬车削高硬度难加工材料由于立方氮化硼刀具具有较高的硬度和耐磨性,红硬性。

所以采纳华菱超硬整体聚晶立方氮化硼刀具可以车代磨硬车削高硬度难加工材料。

(2)高速切削随着现代技术的进展,由于工件如汽车零部件刹车盘、制动鼓均属于批量生产,由数控车床铸件替代一般车床加工刹车盘、制动鼓。

金刚石和CBN

金刚石和CBN

金刚石和CBN
金刚石和立方氮化硼砂轮(CBN)
金刚石和立方氮化硼砂轮(CBN)是众所周知的研磨材料之一,通常被称为“超级研磨剂”。

正因为这个原因,它非常适用于加工和研磨使用碳化硅或刚玉等常规磨料很难甚至不可能研磨的材料。

金刚石和CBN有同样的晶体结构,金刚石是由纯碳组成,CBN是由氮和硼组成。

不同材料的硬度对比
金刚石
由于很好的硬度,金刚石非常适用于加工以下材料:
- 所有的硬质合金
- 金属陶瓷
- 氧化物和非氧化物陶瓷
- PCD/PCB
- 硬度高的合金
- 蓝宝石和玻璃
- 铁素体
- 石墨
- 增强纤维合成物
- 珍贵的石材
由于金刚石由纯碳组成,所以它不适用于加工钢材。

在研磨中产生的高温会使钢中的碳和金刚石反应,腐蚀金刚石颗粒。

CBN(立方氮化硼)
CBN由硼、氮两元素组成,和金刚石相比,CBN没有碳原子,很适合加工钢。

CBN可加工以下材料:
–硬度在54HRc以上的钢
–高速钢(HSS)
–钨铬钴合金
–表面镀镍的合金
下图显示了CBN和金刚石不同的热稳定性,当金刚石温度达到700度以上时,它的硬度会大大降低。

而CBN在1000度以上时,硬度仍可以保持不变。

金刚石和CBN的热稳定性图。

常用的超硬刀具材料有哪些有何主要特点

常用的超硬刀具材料有哪些有何主要特点

常用的超硬刀具材料有哪些金刚石金刚石是目前世界上已发现的最硬的一种材料。

金刚石刀具具有高硬度、高耐磨性和高导热性等性能,在有色金属和非金属加工中得到广泛的应用,尤其在铝和硅铝合金高速切削加工中,如轿车发动机缸体、缸盖、变速箱和各种活塞等的加工中,金刚石刀具是难以替代的主要切削刀具。

超硬刀具材料_近年来,由于数控机床的普及和数控加工技术的高速发展,可实现高效率、高稳定性、长寿命加工的金刚石刀具的应用日渐普及。

金刚石刀具现在和将来都是数控加工中不可缺少的重要刀具。

立方氮化硼(CBN)立方氮化硼是氮化硼的同素异构体,其结构与金刚石相似,硬度高达8000~9000HV,耐热度达1400℃,耐磨性好。

近年来开发的多晶立方氮化硼(PCBN)是在高温高压下将微细的CBN颗粒通过结合相烧结在一起的多晶材料,既能胜任淬硬钢(45~65HRC)、轴承钢(60~64HRC)、高速钢(63~66HRC)、冷硬铸铁的粗车和精车,又能胜任高温合金、热喷涂材料、硬质合金及其他难加工材料的高速切削加工。

陶瓷刀具陶瓷刀具是最有发展潜力的刀具之一,目前已引起世界工具界的重视。

在工业发达的德国,约70%加工铸件的工序是由陶瓷刀具来完成的,而日本陶瓷刀具的年消耗量已占刀具总量的8%~10%。

超硬刀具材料_由于数控机床、高效无污染切削、被加工材料硬等因素,迫使刀具材料必须更新换代,陶瓷刀具正是顺乎潮流,不断改革创新,在Al2O3陶瓷基体中添加20%~30%的SiC晶液制成晶须增韧陶瓷材料,SiC晶须的作用犹如钢筋混凝土中的钢筋,它能成为阻挡或改变裂纹扩展方向的障碍物,使刀具的韧性大幅度提高,是一种很有发展前途的刀具材料。

为了提高纯氧化铝陶瓷的韧性,加入含量小于10%的金属,构成所谓金属陶瓷,这类刀具材料具有强大的生命力,正以强劲势头向前发展,也许将来会自成一系,成为刀具材料家族新成员。

超硬刀具材料_陶瓷刀具的主要原料是Al2O3、SiO2、碳化物等,它们是地壳中最富足的资源,发展此类刀具不存在原料来源问题。

立方氮化硼(CBN)刀具破损主要形态、原因的分析

立方氮化硼(CBN)刀具破损主要形态、原因的分析

立方氮化硼(CBN)刀具破损重要形态、原因的分析立方氮化硼(CBN)是纯人工合成材料,是继人造金刚石之后的另一种新型超硬材料。

立方氮化硼刀具断续切削时,损坏的重要形式是破损。

有早期和后期两种:CBN车刀片早期破损是切削刚开始或短时间切削后即发生的破损。

这时,前、后刀面尚未产生明显的磨损。

切削高硬材料或者断续切削时,最常显现这种破损。

后期破损是在加工肯定时间之后,刀具材料因疲乏而引起的破损。

其脆性破损的形态有以下几种:1、崩刃这是立方氮化硼刀具连续切削或断续切削钢和铸铁时,最常见的一种早期破损形态。

它是在切削刃上产生的小缺口,刀刃上几个小缺口或被崩掉一小块。

一般缺口尺寸与进给量相当或者稍大一些。

微崩刃的刀具在允许的磨损限度内还能连续切削。

2、剥落端铣钢和铸铁时,在前刀面上最常显现贝壳状的剥落。

立方氮化硼刀具端铣淬硬钢(HRC58—65)时,前刀面上产生的较大面积的贝壳状剥落,显现此类磨损,可通过提高切削速度、降低进给量、使用有负倒棱,刃口经过钝化处理的刀片。

3、碎断在切削刃上发生小块碎裂或大块断裂,而不能连续正常切削。

立方氮化硼刀具连续切削高硬材料或者断续切削时常常发生这种破损,车削淬硬钢时,由于切削速度太高在刀尖处发生小块碎裂,通常还可以重磨修复再使用。

立方氮化硼刀具断续车削(40MnNi3CrMo)低合金钢时在刀尖处发生大块断裂,这种情况,刀具不可能再重磨使用。

这是由于断续切削时冲击载荷过大、短时间切削后即发生的早期破损,虽然切削条件适当,但切削较长时间后,没有适时换刀,由于刀具材料疲乏就发生了这种大块的断裂。

4、裂纹立方氮化硼刀具在较长时间的断续切削后,有因机械冲击而引起的平行于切削刃的机械疲乏裂纹,也有因热冲击而引起的垂直于或倾斜于切削刃的裂纹。

当这些裂纹不断扩展合并后,就引起刀刃碎裂或断裂。

在实际生产中,工件无论其几何形状还是材料的物理机械性能,都远不是规定和均匀的。

例如毛坯几何形状不规定、加工余量不均匀、表面硬度不均匀以及工件表面的沟、槽、孔等,全部这一切使切削加工或多或少地总带有断续切削的性质。

金刚石 立方氮化硼 硬度

金刚石 立方氮化硼 硬度

金刚石立方氮化硼硬度
金刚石、立方氮化硼是两种非常硬的材料,它们的硬度分别是10和9.5,是目前已知最硬的材料之一。

这两种材料的硬度之高,使它们在许多领域都有着广泛的应用。

金刚石是一种由碳元素组成的晶体,它的硬度之高是由于其晶体结构的特殊性质所决定的。

金刚石的晶体结构是由碳原子通过共价键连接而成的,这种结构使得金刚石具有非常高的密度和硬度。

金刚石的硬度之高,使得它在工业领域中有着广泛的应用,例如用于切割、磨削、钻孔等领域。

立方氮化硼是一种由氮和硼元素组成的晶体,它的硬度之高也是由于其晶体结构的特殊性质所决定的。

立方氮化硼的晶体结构是由氮原子和硼原子通过共价键连接而成的,这种结构使得立方氮化硼具有非常高的密度和硬度。

立方氮化硼的硬度之高,使得它在工业领域中也有着广泛的应用,例如用于制造高速切削工具、高压磨料等领域。

虽然金刚石和立方氮化硼都是非常硬的材料,但它们的物理和化学性质却有所不同。

例如,金刚石是一种非常稳定的材料,不易被化学腐蚀,而立方氮化硼则比金刚石更容易被化学腐蚀。

此外,金刚石的导热性和导电性都比立方氮化硼要好,这也使得金刚石在一些特殊的应用领域中更具优势。

金刚石和立方氮化硼都是非常硬的材料,它们的硬度之高使得它们在工业领域中有着广泛的应用。

虽然它们的物理和化学性质有所不同,但它们都是非常优秀的材料,为人类的科技进步做出了重要的贡献。

超硬材料 (2)

超硬材料 (2)

超硬材料引言超硬材料是一种具有极高硬度和优异耐磨性能的材料。

它们广泛应用于工业领域,如切削、打磨和磨具等。

本文将介绍超硬材料的概念、特性、分类以及主要应用领域。

超硬材料概述超硬材料是指硬度超过金刚石(Mohs硬度10)的材料,主要包括金刚石(Diamond)和立方氮化硼(Cubic Boron Nitride,CBN)两种。

这两种超硬材料具有极高的硬度和较低的热膨胀系数,使它们在高温、高压和恶劣环境下表现出优异的性能。

超硬材料特性1. 极高硬度超硬材料的硬度远远超过其他常见材料,如金属和陶瓷。

金刚石是已知最硬的材料,其硬度为15000-100000MPa,而立方氮化硼的硬度约为9000-10000MPa。

这种超高硬度使得超硬材料在切削和磨削过程中能够抵抗磨损,延长使用寿命。

2. 优异耐磨性由于超硬材料的硬度极高,它们具有出色的耐磨性能。

在切削和磨削应用中,超硬材料的工具能够在长时间的使用中保持刃口的锐利度,从而实现高效切削和精确加工。

3. 低摩擦系数超硬材料的表面光滑度高且摩擦系数低,这使得它们在摩擦副应用中具有优异的性能。

比如,在高速切削和车削过程中,超硬材料的低摩擦系数可以减少摩擦热和磨损,提高加工效率。

4. 耐高温性超硬材料具有优异的耐高温性能,可以在高温环境下保持其硬度和力学性能。

这使得超硬材料在高速切削和磨削中不易软化和失效,适用于高温加工。

超硬材料分类超硬材料可以按照其结构和制备方法进行分类。

1. 金刚石金刚石是一种由碳原子构成的晶体材料,具有良好的导热性和化学惰性。

它可以通过自然生成或化学合成获得。

化学合成的金刚石通常用于工业应用,如切削和打磨。

2. 立方氮化硼立方氮化硼是一种由硼和氮原子组成的晶体材料,具有类似金刚石的结构和性能。

它通常通过高温高压合成方法制备,可用于切削、磨削和磨具等应用。

超硬材料应用领域超硬材料在多个工业领域中得到广泛应用。

1. 切削工具超硬材料可用于制造切削工具,如刀具、刀片和钻头等。

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超硬刀具材料――金刚石与立方氮化硼(二)
刀具资料库 2009-03-21 05:59:09 阅读70 评论0 字号:大中小摘要:介绍了超硬刀具材料(金刚石与立方氮化硼)在加工不同工件材料时的切削数据。

工件材料包括铜、铝合金和一些难加工材料。

文中列出较多的试验数据和曲线,阐述了超硬刀具的切削性能和切削处理。

关键词:超硬材料;金刚石;立方氮化硼;刀具;切削性能;切削机理
1 前言
随着现代科技的发展,各种新型工件材料得到了发展和应用。

其中有不少是难加工材料,且其加工精度与技术条件的要求越来越高。

传统的刀具材料,如高速钢、硬质合金、陶瓷等常不能满足上述加工的需要,而必须采用超硬材料刀具。

由于超硬刀具材料与被加工材料之间的摩擦系数很小,制成刀具时能够刃磨、研磨出极其锋利的切削刃。

故超硬材料刀具可以进行精密切削与超精密切削。

在这一方面,金刚石刀具尤为突出,人们常用金刚石刀具对有色金属及其合金进行超精密切削。

利用超硬材料刀具有高硬度、高杨氏模量、高导热性能与低摩擦、低热膨胀的特点,故可切削各种硬材料和难加工材料。

但是,除考虑超硬刀具材料与被加工材料之间机械、物理性能和匹配以外,还应注意它们之间化学性能的匹配。

本文中将阐明PCPN刀具加工淬硬钢与冷硬铸铁的优越性,和金刚石刀具不能切削淬硬钢的原因,并列出切削试验数据。

本文还将介绍超硬材料刀具切削难加工材料(如纯Mo、纯W数种硬脆非铁质金属与非金属材料以及复合材料等)的情况,列出切削试验数据,分析切削机理。

2 聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具切削淬硬钢
用PCBN刀具车削淬硬钢T10A(60~63HRC),并与人造金刚石(PCD)、硬质合金YS8、Si3N4基复合陶瓷刀具进行对比。

图1所示为PCBN与PCD刀具的磨损曲线。

切削用量:αp=0.1mm,f=0.05mm/r,ν=84m/min
刀具几何参数:γ0=0°,α0=8°
PCBN:κr =45°,λs=0°,rε=0.5mm,bγ1=0.2mm,γ01=-20° PCD:rε=4mm,λs =0°,bγ1=0.2mm,γ01=-20°
不加切削液。

图2所示为YS8与Si3N4基复合陶瓷刀具的磨损曲线。

切削用量:αp=0.1mm,f=0.05mm/r,0=44m/min
刀具几何参数:γ0=-8°,α0=8°,κr =45°,λs =-4°,rε=0.5mm。

不加切削液。

由图1、图2可以看出,在车削淬硬钢时,Si3N4基复合陶瓷刀具的磨损略小于YS8硬质合金,它们的切削速度低,ν=44m/min。

在切削速度高达ν=84m/min时,PCBN的后刀面磨损量大为减缓。

切削时间近30min,VB=0.25~0.3mm。

但PCD刀具急剧磨损。

因为在700℃以上,金刚石在Fe元素的催化作用下转化为石墨而失去了硬度。

金刚石中的C元素易向淬硬钢工件方面扩散,降低刀具的硬度。

在700~800~C温度下,它也能产生氧化反应:
C+O→CO
CO+O→CO2
作者还用PCBN刀具车削淬硬合金钢CrMnB(60~64HRC),切削用量、刀具几何参数同上,但切削速度从18m/min到150m/min范围内变化,分为6档,得到6条磨损曲线;然后规定磨钝标准为VBs=0.2mm,进一步得到T-ν曲线如图3所示。

其泰勒(Taylor)方程:ν=11000/T1.84
虽然6把PCBN刀具的切削数据比较分散,但仍有刀具耐用度随切削速度提高而降低的规律。

但m=1.84,比一般刀具的m值大得多,说明切削速度在18~150m/min范围内对刀具耐用度的影响很小。

3 聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具车削冷硬铸铁
用PCBN刀具车削球墨冷硬铸铁(含C 2.8~3.5%,Mn 0.4~1.0%,Si 0.3~3.2%),硬度为58~68HS。

切削用量:αp=O.3mm,f=0.22mm/r,v=-60m/min
刀具几何参数:γ0=-3°,α0=8°,κr =84°,λs =0°,rε=0.6mm,bγ1=O.25mm,γ01=-15°,不加切削液。

图4为这一组试验的磨损曲线。

可见PCBN刀具的耐用度相当长,切削路程达8000m时,VB值仅为0.16mm。

若用硬质合金YG6X刀具车削冷硬铸铁,切削速度只能采用6~
10m/min,其刀具耐用度和加工效率均比PCBN刀具低得多。

在工业工程与机械制造中,黑色金属特别是钢、铁用量最大,故PCBN 在钢、铁的硬切削中能发挥重大作用。

PCBN刀具正可补金刚石刀具之不足。

4 超硬刀具切削纯钼、纯钨
用CVD金刚石厚膜刀具车削纯钼棒,硬度为125HBS。

切削用量:αp=0.1mm,f=0.05mm/r,v=32.3~64m/min
切削试验中:兼用硬质合金813作对比。

刀具几何角度:
CVD γ0=-5°,α0=7°,κr =45°,λs =3°,rε=0.5mm
813 γ0=30°,α0=9°,κr =90°,λs =O°,rε=0.3mm 不用切削液。

CVD厚膜金刚石刀具用两种切削速度:第一种:ν=64m/min,与813对比,此时CVD刀具磨损甚快。

第二种:ν=32.3m/min,也不如813。

刀具磨损曲线如图5所示。

由图5可见,硬质合金813刀具用ν=64m/min车削纯钼时,刀具磨损比CVD金刚石刀具慢得多,CVD金刚石刀具的切削速度降低到32.3m/min时,也不能改变这一状况。

好像金刚石刀具的高硬度不起作用。

有人认为,制造纯钼时,可能渗入了少量的碳元素,而形成了钼的碳化物,其硬度很高(Mn2C为74HRA);还可能形成钼的氮化物和氧化物。

从而使金刚石刀具在加工中容易磨损。

还有人认为金刚石与Mo能产生化学反应,改变了刀具表面层与刀尖部分的性质,使刀具磨损加快。

作者倾向于后一种解释。

总之,金刚石刀具不适合切削纯钼;生产中钼的加工常使用硬质合金刀具。

再用CVD金刚石与PCBN刀具车削纯钨棒(硬度350HBS),兼与硬质合金YS8刀具作对比。

切削用量:αp=0.1mm,f=0.04mm/r,ν=2.99m/min
刀具几何参数:
CVD γ0=-5°,α0=8°,κr =75°,rε=O.5mm
CBN γ0=O°,α0=8°,κr =75°,rε=0.5mm,bγ=0.2mm,γ01=-15°
YS8 γ0=20°,α0=8°,κr =75°,rε=0.5mm。

不用切削液。

刀具磨损曲线如图6所示。

再用CVD金刚石刀具车削纯钨,改变三种切削速度,切削深度%与进给量f同上,做切削试验,得T-v曲线如图7(VBs=0.05mm)和图8(VBs=0.07mm)所示。

由图6~图8可以看出,纯钨是很难加工的。

切削速度仅为2.99m/min 时,YS8刀具很快磨损失效。

CVD金刚石与PCBN刀具尚可胜任;但当切削速度提高后,CVD金刚石刀具的使用寿命也不是很长,且前刀面产生月牙洼磨损。

有人认为,钨元素易与碳元素化合形成高硬度的WC(2000HV),导致刀具磨损,甚至还有其他化学作用。

那么,PCBN刀具的切削机理又是如何?故金刚石与立方氮化硼刀具加工钼、钨的切削机理尚待进一步探讨。

根据图7、图8,可得T-ν曲线的泰勒(Taylor)方程。

CVD金刚石厚膜刀具车削纯钨
当VBs=0.05mm时,在ν=15~20范围内,
Taylor方程为ν=18/T0.726
当VBs=0.07mm时,
taylor方程为ν=50/T0.88
方程中的T的指数值亦远远大于一般刀具。

一般刀具,其指数仅为0.2左右。

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