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第１２卷９２期２０１０年６月

闽西职业技术学院学报

ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｉｎｘｉＶｏｃａｔｉｏｎａｌａｎｄＴｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅ

Ｖ０１．１２Ｎｏ．２

Ｊｕｎｅ２０１０

ｄｏｉ：１０．３９６９６．ｉｓｓｎ．１６７３－－４８２３．２０１０．０２．０２４

ＣＢＮ刀具高速车削加工钛合金的磨损特性研究

冯鸿钦

（闽西职业技术学院机械工程系，福建龙岩３６４０２１）

摘要：采用ＣＢＮ超硬刀具和硬质合金刀具连行高速干切削加工钛合金ｆｒｉ一６越一４ｖ）的对比试验。试验结果表明：在高速切削加工钛合金时．ＣＢＮ刀具的使用寿命远大于硬质合金刀具的使用寿命；ＣＢＮ刀具的磨损机理也不同于硬质合金刀具的磨损机理，ＣＢＮ刀具的主要磨损机理是磨粒磨损、粘结磨损、扩散磨损和微小剥落磨损。

关键词：ＣＢＮ；高速切削；钛合金；磨损机理中图分类号：ＴＧ７１１

文献标识码：Ａ

文章编号：１６７３－４８２３（２０１０）０２－－０１０３－０４

ＣＢＮ是一种仅次于金刚石的高硬度材料，ＣＢＮ

本文采用ＣＢＮ刀具和硬质合金刀具进行高速干切削加工钛合金∞一６Ａｌ－４Ⅵ的对比试验，通过对

两种刀具的磨损形貌进行观察分析，揭示出ＣＢＮ刀

刀具具有耐磨性好．极佳的红硬性和高化学隋性，常用于精车、半精车各类淬硬钢、冷硬铸铁、高温合金等难加工材料¨。

钛合金材料由于具有质量轻、比强度高、耐金属疲劳、化学性能稳定等优良特性回。在航天、航空、船舶、化工等领域得到越来越广泛的应用。但钛合金由

具高速切削加工钛合金时刀具的磨损机理．为高速切削加工钛合金进行试验探索研究。

１材料与方法

使用型号为ＳＮＧＡｌ２０４０８Ｓ０２０２０的ＣＢＮ刀具和型号为ＳＮＭＧｌ２０４０８ＭＳ的硬质合金刀具。配合型号为ＤＳＳＮＲ２０２０Ｋ１２Ｋｃ０４的刀杆进行干车削加工钛合金棒料试验。钛合金工件材料的牌号为Ｔｉ＿６ｍ一

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于所具有的热导性低、活性大。机加工时刃口容易过热产生粘着，刃口磨损快的特点，因此其又是一种典型的难加工材料删。在实际生产应用中。钛合金的

切削加工速度通常都小于６０ｍ／ｍｉｎ［５】，同时需要使用

Ｖ，主要成分为：６％Ａ１，４％Ｖ，其余为Ｔｉ。切削参数

ｍｍ／ｒ，ａｐ－－－０．４

大量冷却液以降低切削温度，以延长刀具寿命。所以，钛合金的高速绿色切削加工成为国内外研究的

热点和难点。

为：Ｖ＝８０ｍｍ／ｍｉｎ，ｆ＝０．１ｍｍ。ＣＢＮ刀具

的磨钝标准采用：ＶＢ＝Ｏ．３ｍｉｌｌ，硬质合金刀具的磨钝标准为：ｙＢ一＝Ｏ．６ｍｍ。试验后的磨损刀片采用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）和能谱仪（ＥＤＳ）进行分析。ＣＢＮ刀具和硬质合金刀具的牌号及成分见表１。

表１ＣＢＮ刀具和硬质合金刀具的牌号及成分

由于钛合金本身化学、物理、力学性能的特点，在切削加工过程中，往往会出现切削力大、振动剧烈、切削温度高、刀具磨损快等切削特征．普通的硬质合金刀具和涂层刀具很难满足高速切削加工钛合金的要求，因此钛合金高速切削加工时更青睬于使

用超硬刀具。使用ＣＢＮ刀具对钛合金进行高速切削

加工实验，从切削压力、切削温度、表面质量及刀具磨损等方面对ＣＢＮ刀具高速切削钛合金的性能进行研究，能更好的了解ＣＢＮ刀具的切削性能。

【收稿日．垮ｔ］２０１０－０３－０５

２结果与分析

２．１不同刀具寿命的比较

图ｌ为ＣＢＮ刀具和硬质合金刀具的后刀面磨

【作者简介】冯鸿钦（１９６３－），男，福建龙岩人，高级讲师，主要从事机械加工技术研究工作。

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