基于切削力金属陶瓷刀具表面摩擦系数研究.pdfVIP

设计与研究DesignandReseach『 基于切削力的金属陶瓷刀具表面摩擦系数研究 黄 震 张弘瞍 李 女曼 董 海 (大连理工大学机械工程学院，辽宁大连 116023) 摘 要 ：采用金属陶瓷 NX2525、YNG151、涂层金属陶瓷 PV30、涂层硬质合金YBC251四种刀具分别切削球 墨铸铁。根据测得的切削力数据，分析了刀具前刀面摩擦系数及其差异。实验和分析结果表明。与 YNG151相比，NX2525的摩擦系数较小，但刀具的耐磨性较低，原因是后者材质中有较高的N含 量；在高速情况下，PV30和YBC251的涂层都起到了较好的减摩作用，但是由于基体材料的耐磨性 不同，PV30的刀具寿命更长。 关键词：金属陶瓷 球墨铸铁 摩擦系数 涂层 StudyontheFrictionCoefficientofCermetBasedonCuttingForce HUANG Zhen，ZHANG Hongtao，LIMan，DONGHai (SchoolofMechanicalEngineering，DalianUniversityofTechnology，Dalian116023，CHN) Abstract：Inthispaper，fourkindsofinsertsareusedintheexperimentofnodularcastironturning，theyarecer— metsYNG151andNX2525．coatedcermetsPV30andcoatedcementedcarbideYBC251．Thefriction coefficientsoftherakefacefortheseinsertsarecalculatedbasedoncuttingforcesandtheirdifferences areoarefullyanalyzed．Theresultsindicatethat．duetothelargeramountofN inNX2525thanthatin YNG151．theofrmerinserthaslowerfrictioncoefficientsbutrelativelyworsewearresistance．Incondi． tionofhigh—speedturning，thecoatsonPV30 andYBC251canreducefriction significantly．Dueto theirdifferentsubstrates．PV30hasalongerlifethanYBC251． Keywords：Cermet；NodularCastIron；FrictionCoe佑cient；Coat 球墨铸铁凭借其优异的综合性能，已逐渐发展成 类硬质合金刀具，通过对比前刀面摩擦系数，重点讨论 为仅次于灰铸铁的、应用最广泛的铸铁材料。但是，相 了金属陶瓷刀具在成分和结构上的差异及其对刀具切 比于灰铸铁 ，球墨铸铁的可加工性很差。切削所产生 削性能的影响。 的连续切屑，在刀具前刀面上划过时，会因摩擦而产生 1 实验 大量的热。同时由于球墨铸铁的导热性比较差，热量 积聚在刀具表面，使切削区的温度升高，直接影响到刀 1．1 实验设备 具的寿命。所以，球墨铸铁本身的难加工性，要求切削 切削实验在 CA6140车床上进行，采用瑞士产 刀具具有较高的热硬度、刃 口强度以及 良好的化学稳 Kistler9257B测力仪、Kistler5807A 电荷放大器、Kis． 定性 。 tler9403刀架和计算机组成的切削力数据采集系统测 在可用于加工球墨铸铁的刀具中，金属陶瓷刀具 量三向切削力，实验装置如图1所示。 因具有较高的硬度