氮化铬铝涂层PCBN刀具旋风硬铣切屑宏观特征研究.pdf

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1、第1O期组合机床与自动化加工技术N0．102011年10月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueoct．2011文章编号：1001～2265(2011)10—0099—03氮化铬铝涂层PCBN刀具旋风硬铣切屑宏观特征研究术朱红雨，李迎(1．南京理工大学机械工程学院，南京210094；2．南京化工职业技术学院，南京210048)摘要：氮化铬铝具有比氮化钛铝更高的硬度和抗氧化性，能否作为PCBN刀具的涂层需要进行试验研究验证。通过对氮化铬铝涂层PCBN刀具在硬态旋风铣削淬硬钢GCrl5(平均硬度为63．5HRC)加

2、工中，选用不同的切削参数、冷却方式和刀具个数的研究，从而得出氮化铬铝涂层PCBN刀具旋风硬铣加工的特点和应用范围，对涂层刀具的研究和切屑预报研究提供了依据。关键词：氮化铬铝涂层；硬态旋风铣削；切屑宏观形态；PCBN刀具中图分类号：TG506文献标识码：AStudyonMacro-morphologyofHardwhirlingChipswithPCBNCuttingToolsCoatedwithChromiumAluminumNitrideZHUHong—yu，LIYing(1．CollegeofMechanicalEngineering，NanjingUniversit

3、yofScience&Technology，Nanjing210094，China；2．NanjingCollegeofChemicalTechnology，Nanjing210048，China)Abstract：ChromiumAluminumNitridehasmuchmorehardnessandoxidationresistancethanTitaniumAluminumNitride．Thisarticlestudiedoncuttingtoolwear，surfaceprocessingqualityofworkpieceandmacro-morpholog

4、yofchipsduringthehardwhirlingmachiningonhardenedsteelGCr15withaveragehardnessat63．5HRCthroughPCBNcuttingtoolscoatedwithChromiumAluminumNitride．Throughtestingwithdifferentcuttingparameters，differentcoolingmodeanddifferentcuttingtoolnumbers，thisarticleillustratedcharactersandapplicationscop

5、eofhardwhirlingmachiningwithPCBNcuttingtoolscoatedwithChromiumAluminumNitrideandprovidedabasisforresearchoncuttingtoolcoatingorre—searchonmachiningforecastingthroughchips．Keywords：chromiumaluminumnitridecoating；hardwhirling；macro—morphologyofchips；PCBNcuttingtool成为硬质合金刀具中的重要组成部分，随着科学技O引言术

6、的发展和进步，CBN涂层刀具逐步开始应用，特别旋风硬铣(ThreadHardWhirling)技术是高速硬是CBN纳米涂层的研究，将进一步推动CBN刀具在加工技术与旋风铣削技术相结合的螺纹加工技术，硬钢切削中的应用。CBN涂层刀具一般是在硬质合该技术主要使用成本较高的聚晶立方氮化硼(简称金刀片上涂覆一层或多层CBN纳米晶薄膜，E．Uh1．PCBN)刀具，可以对硬度60HRC以上的滚珠丝杠和mann等人⋯采用单层CBN厚度为2Ixm和双层CBN滚珠螺母实施硬铣削，以切代磨实现一体化加工、免厚度达6lxm的CBN刀具进行硬切削试验研究，与用去磨削和热处理工序，同时以于切削或少

7、切削液实于硬切削的其它涂层刀具相比，刀具寿命提高1倍。现绿色加工，是国外精密螺纹高效制造的主要工艺YoungsikChoi等人则采用细颗粒(小于0．5m)方法。PCBN刀具的硬度仅次于金刚石的刀具材料，CBN涂层刀具、粗颗粒(小于2Ixm)CBN涂层刀具和适合于各种淬火钢的粗精加工。自1969年Sandvik普通PCBN烧结的刀具进行超精硬切对比试验，认为公司发展了涂层硬质合金刀具以来，涂层刀具已经细颗粒CBN涂层刀具在超精硬切加工中具有更好的收稿日期：2011—03—24；修回日期：2011—04—06基金项目：“高档数控机