粉末冶金气门座圈是内燃机配气机构中的一个重要零件,其材料具有高温耐磨性、耐蚀性和高温稳定性等优良的力学性能。但由于其硬度较高、多孔性、含有许多微观硬质粒子等特点,普通刀具加工这类零件磨损很快,并且气门座圈对尺寸精度和表面粗糙度要求较高,所以给切削加工这类零件带来了很大的困难。要解决这个困难的方法之一就是采用新型刀具材料。聚晶立方氮化硼(简称PCBN)刀具由于具有硬度高、耐磨性好、被加工工件的表面粗糙度小等优点,使其在硬切削粉末冶金气门座圈时具有很大的优越性。论文首先通过对某种型号的气门座圈进行金相组织和扫描电镜(SEM)观察,为了解其切削加工性能奠定基础。通过PCBN刀具硬切削粉末冶金气门座圈的切削试验,研究切削用量对切削过程中切削力、切削区温度和切屑形态的影响,并建立切削用量与切削力和切削区温度的经验方程。试验结果表明：随着切削速度的提高,主切削力Fz在某段速度范围内(89m/min～113m/min)会降低,这是由于粉末冶金材料产生了金属软化效应。径向力Fy一直大于主切削力Fz是PCBN刀具切削粉末冶金材料的主要特性,通过分析认为是由切削深度、刀尖圆弧半径和刀具的倒棱共同作用导致的。随着切削速度的增大,切削区温度升高,切屑锯齿化程度加剧,在锯齿形节点处断裂变成单元切屑。通过在某公司进行现场生产试验,得到PCBN刀具加工内孔和倒圆角时刀具的寿命。并且对PCBN刀具的磨损形态和失效形式进行了分析,得到磨损形态主要有前刀面磨损、微崩刃、后刀面磨损、剥落及破损,主要的失效形式是崩刃。