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pcbn刀具实际使用中磨损机理的分析

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点击次数：   更新时间：2014-06-27 15:33:47

          pcbn刀具高速切削铸铁时主要发生化学磨损，导致前刀面出现月牙洼磨损。试验证明，通过改变pcbn含量和刀具几何参数，以降低切削温度和减小刀?屑接触长度（时间），可减小化学磨损速率，避免前刀面月牙洼磨损。一般认为，pcbn刀具的磨损是由于切削过程中的高温、高压、切屑与前刀面间的摩擦以及工件材料中有关化学元素与之发生粘结、亲和而引起的，即其磨损机制主要包括：①氧化磨损和相变磨损。pcbn刀具高速切削时的平均切削温度可达1000～1200℃，在此高温下，即使在常压和空气气氛中也足以使pcbn刀具刀尖区产生氧化、放氮甚至相变。而pcbn刀具一经氧化和相变即会丧失其切削能力。②粘结磨损。在一定压力和高温条件下，刀尖与被加工材料接触区随着切屑不断流出，双方均不断裸露出新的表面。尽管pcbn对Fe族元素有较高化学惰性，但对其它元素并非如此，当条件适合时，会使pcbn活性增加、惰性降低，随着与合金元素的亲和倾向不断增加，将导致出现粘结磨损。这种磨损一般表现为微粒脱落，当刀尖区温度高达 1200℃左右时，局部pcbn颗粒将呈现半熔化状态，从而使粘结磨损大大加剧。③摩擦磨损。工件与刀具之间的高速相对运动会使pcbn刀具发生摩擦磨损。④颗粒剥落与微崩刃。由于pcbn刀具是由无数细小的pcbn颗粒构成，颗粒之间呈晶界间的精细裂纹连接，且存在不均匀的内应力，因此当高温切屑流摩擦刮研pcbn刀尖时，会因工件材料硬度不均或存在硬质点所产生的*屏蔽的关键字*击而造成pcbn颗粒脱落或产生微崩刃。造成pcbn刀具磨损的上述多种因素并非只是独立存在、单独作用，而是相互影响、共同加剧，如氧化磨损和相变磨损必然伴随着粘结磨损，并出现摩擦磨损、剥落磨损和微崩磨损。

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