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PCBN刀具具有硬度高、耐磨性好、热稳定性和化学稳定性好,导热性良好以及摩擦系数低等优点,在硬态加工铁系材料时具有无可比拟的优越性,正逐步取代磨削加工而成为一种新的精加工途径。但由于PCBN刀具的脆性较大,在加工中易出现破损现象,大大降低了加工可靠性,并且PCBN刀具本身成本较高,破损后会造成较大的经济损失。因此在加工之前一定要对PCBN刀具的刃口进行处理以提高其抗破损能力,最常用最有效的方法就是在刃口处磨出负倒棱,这样就可以大大提高PCBN刀具在加工使用中的效率和可靠性,但在生产实践中PCBN刀具负倒棱参数往往仅凭借对硬质合金刀具的经验来选择,没有专门针对PCBN刀具的理论指导,因此有必要对PCBN刀具负倒棱在加工中的作用进行深入的研究。 PCBN刀具应用在淬硬钢中的切削性能目前国内外已有了大量的研究,并且得出了很多有价值的实验结果和结论。但是对于铸铁加工领域的研究则相对较少,除了对高速切削和铣削灰铸铁有较为深入的研究探讨外,关于PCBN刀具对球墨铸铁、蠕墨铸铁等材料加工应用的研究却很少,而这两种材料近些年已经大量的应用于汽车、航空、机床等制造业中,因此如何经济有效的加工这样难加工材料成为迫切需要解决的问题。 本论文共分四章:第一章绪论部分总结回顾了PCBN刀具的特性及应用现状,简要介绍了硬态切削技术以及PCBN刀具加工铸铁的现状;论文第二章系统地研究了PCBN刀具在加工淬硬轴承钢时负倒棱参数对切削力、刀具寿命、刀具磨损形式、加工表面粗糙度以及所得切屑形态的影响,同时验证了PCBN刀具在加工淬硬钢时切削参数与切削力的变化关系,通过对试验数据的分析和处理,得到PCBN刀具在负倒棱参数为γ01=—15°、bγ1=0.2mm时,精加工淬硬钢可以获得最好的加工效果;第三章中通过两种高含量CBN的PCBN刀具(BN500和BN700)在加工球墨铸铁时切削性能的对比分析,得出PCBN刀具在加工球墨铸铁时的磨损形式、加工表面粗糙度及切削力的变化范围等结果,通过对比实验结果得出BN700 PCBN刀具更适合加工球墨铸铁;最后在第四章对上述试验中出现的PCBNF刀具破损现象做了分析和总结,并对PCBN刀具近几年来的新发展做了概括。