SCD及PCD刀具超精密车削SiCp/2024A1复合材料适应性对比研究

摘要

选择天然单晶金刚石(SCD)和聚晶金刚石(PCD)刀具,对SiCp/A1复合材料超精密车削时的刀具磨损、加工表面质量和切屑形态进行了对比试验研究.结果表明:刀具交替切削硬脆SiC颗粒和塑性铝合金基体而承受的交变应力,以及SiC增强颗粒对切削刃高频率的冲击作用是促使SCD刀具发生崩刃和剥落的主要原因,而增强颗粒的磨粒磨损与铝合金基体中铜元素催化作用的共同作用则是SCD刀具后刀面发生严重化学磨损的内在机制.积屑瘤不断生长和脱落致使PCD刀具产生粘结磨损.虽然PCD和SCD刀具可获得相同或相近的Ra,但前者获得的加工表面含有更多的微坑洞和划痕等缺陷;同时,PCD刀具获得的切屑与SCD刀具的相比更为细碎.在试验所用切削条件下,当切削路程小于7 km时,PCD刀具具有较稳定的切削性能.