PCBN车刀结构与切削用量的优化及试验研究

摘要

基于自制的PCBN材料性能参数,建立了焊接式60°刀尖角车刀模型,利用Deform软件仿真车刀精车45#淬火钢外圆,通过对比刀具的平均主切削力、应力场、温度场,获得最优结构参数为:前角γ0=-10°、后角α0=20°、主偏角κr=60°、刃倾角λ0=0°、刀尖圆弧半径rs=0.5 mm、钝圆半径ρ=0.1 mm;并得到切削用量参数切削速度vc=60 m/min、进给量f=0.05 mm/r、背吃刀量ap=0.15 mm时,车刀使用寿命最长;当切削速度vc=250 m/min、进给量f=0.05 mm/r、背吃刀量ap=0.25 mm时,45#淬火钢外圆的表面粗糙度值最小.按最优结构参数制作PCBN车刀并进行切削试验,结果表明,采用自制PCBN材料制作的焊接式车刀切削性能优于市售同类型PCBN车刀.