正交试验在PCBN刀具铣削HT200的应用

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1、正交试验在PCBN刀具铢削HT200的应用徐媛媛，徐彬,吴耀明（广西工业职业技术学院，广西南宁530001）摘要：应用正交试验法■研究PCBN刀具的疑刖灰铸拽HT200时铳刖用量对刀其时用度的影响，建立了PCBN刀具耐用度和切刖用量的刀具寿命公式，公式表明，切削速度是榜响刀具寿命的最主要因索，进给童次之，背吃刀量形响最小。关键词：正交试验法;PCBN刀具；耐用度;切刖用童中图分类号：TG50文献标识码:A文章编号：1672-545X(2011)12-0008-02超硬刀具PCBN（聚晶立方氮化硼）是应用于现代切削加工的理想刀具材料。但是由于PCBN耐冲击能力差等

2、缺点,在铳削加工中，尤其要注意选择合理的铳削用量，以延长刀具使用寿命。铳削用虽的3个要素（乞』,知）对刀具耐用度都有一定的影响，各切削用量和刀具耐用度的函数关系，不适宜用理论推导的方法来探讨，主要还是用切削试验的方法进行研究。为了减少试验工作就,采用正交试验法对PCBN刀具铳削灰铸铁的切削用虽进行优化，研究PCBN刀具铳削灰铸铁HT200的铳削速度、进给量、背吃刀量各因素对刀具耐用度的综合影响，建立刀具耐用度的经验公式，为其他使用者合理选择该类刀具的切削用量，提供理论依据。本次试验期望建立的数学模型为T=Cra^lfb2V^o1试验条件工件材料为HT200（HB

3、S170-240）,在XD—40A铳床采用单齿对称铳削。刀具几何参数为To=-6°;A,=-3°;«o=6°；Kr=75°;倒棱0.1mm;刀片尺寸为16mmx16mm;切削速度Vc=125.6~376.8m/min;进给量f-100*400mm/min;背吃刀量（铳削深度）知=0.2~0.4mm;取刀具磨钝标准为VB^=0.2mnio2试验方案刀具耐用度T为试验指标，对每个因素进行编码,本次试验因素（匕,f,如）分别以取值范围的临界值为高水平和低水平，中水平=V高水平*低水平,见表lo表1正交试验因素和水平设计水平及因素俄削深度^（mm）进fnfi/(mm/m

4、in)切削速度Vc（m/min）10.1100125.6202200217J30.4400376.83实验数据处理按照正交设计L9（34）做9次试验，见表2o表2正交设计表因素序号fVcT水平数值水平数值水平数值110.111001125.618.58210.12200221736.65310.134003376.85.8642031100221756.90520.222003376.86.05620.234001125.67.71730.411003376.8637830.42二2001125.68.07930.434002217$6.42根据表2数据进行线性

5、处理及作计算，对试验收稿日期：2011-4）9-26基金项目：广西教育厅科研资助项目一于回归分析的超硬刀具切削工艺研究（201106LX791）•作者简介:徐媛媛（1977-）.女，广酉博白人，讲师，机械电子工程硕士，从事先进制造技术等方面研究。8(8)期望建立的数学模型T=CTa^'fb2V^两边取对数得具耐用度的显著程度。统计参数按下式计算IgT=lgC7+61lgc^+62】g(1)这就使得铳削用量中的3要素和刀具耐用度成线性关系，可用多元线性回归处理数据。令其中,G为矩阵L-*对角线上的第i元素。计算结果如下：y=lgT,X

6、=lg%x2=IgZX3=l

7、gvc回归值与回归方程为Ay=60+bX+62%2+63X3/=Wo+6攸

8、-知)+6女厂兀2)+63(兀厂巧)经过计算，整理得回归方程尸1.5955-0.0026却-0.0634兀2-02620初(3)通过变换得PCBN刀具铳削HT200刀具耐用度的3因素公式如下:F,=0.015；ft=10.16;巧=109.5,而為(1,5)=16.30显著性比较F、a凡oi(1,5)aEaRo由上式可知，切削速度对刀具耐用度的影响最显著，进给量影响次之,而背吃刀量对刀具耐用度的影响最不显著。7=39.4003^0/・aoQ4・OOQ264回归方程和回归系数显著性检验

9、回归方程的显著性按下列式检验Sffl=若也=0.02563S

10、

11、=£^-Sa=0.00107F=Spi巾Sjj/Cn-p-l)=42.5(5)(6)(7)(其中,p=3,n-p-1=5)o取检验的显著水平a=0.0h由F分布临界值表，査得尬(3.5k12.KF,可见回归高度显著，即变量与自变量有着显著的线性关系，所建立的回归方程是显著的，有实际意义。由于刀具耐用度T与各参数之间存在着线性回归关系，接下来对回归方程中的各个回归系数爪=-0.0026；62=-0.0634；63=-0.2620作显著性检验，以检测每个切削用蚩参数对刀5结束语根据PCBN刀具铳削灰铸铁

12、的正交试验表明:在PCB