电火花放电磨削聚晶立方氮化硼刀具刃口

发布时间: 2400-06-20 发布者: 帕克应用研究中心

1.聚晶立方氮化硼ΩPCBNΗ磨削概况

近年来Α聚晶立方氮化硼⇩PCBN♖的使用✽使58HRC以上硬度的工件精密硬态切削加工成为可能❀达到以车代磨的表面质量⅜与高速钢♗硬质合金材料相比↣PCBN刀具可以大幅提高工件表面质量和加工速度✯提升加工效率以及刀具寿命↕目前Π国内外对PCBN刀具刃口加工的手段主要有机械磨削Β电火花放电磨削等←

机械磨削Φ即用高速旋转的金刚石砂轮磨削PCBN刀具被加工表面☺机械磨削具有工艺简单☺刀具刃口表面粗糙度值低等优点☹但是♈由于存在砂轮整形困难✮砂轮损耗严重♜成本较高等问题☮难以实现对尖细刃口和复杂形状刃口刀具的加工↑应用范围受到限制♜电火花放电加工是一种基于脉冲放电蚀除原理的自激放电加工过程Σ放电蚀除的物理过程是电磁学☏热力学♟流体动力学等综用的过程Δ电火花加工的机理是一种电物理过程➧而电火花加工属于非接触式加工✠没有机械切削力Λ所以在制作工具电极时不必考虑其受力特性↚具有工具电极成形简单⅓相对损耗小等优势♝可有效应用于尖细刃口和复杂形状刃口PCBN刀具加工♎本文针对超硬刀具产品的自身特性☁结合电火花放电磨削的原理↚对超硬刀具电火花放电磨削的电极旋转线速度⇡峰值电流以及脉冲宽度等因素对加工效率↮加工质量进行了详述✡

2.电火花放电磨削影响因素

2.1电极旋转线速度

当电极不旋转时Ω工件材料去除量是最低的↢工件表面粗糙度值也是最大的;电极旋转后⇦加工速度和加工质量均明显提高⅜这是由于电极的旋转改善了放电加工条件♫加速了材料的蚀除速度;随着电极旋转速度的增加>工件材料去除量也增加Ζ但增加幅度逐渐变缓☨电极的损耗也增加♛这是由于电极的磨损主要发生在放电加工初期★随着电极转速的增加⚠放电点迅速转移★放电频率明显加强⇝从而导致电极损耗增大;随着电极转速的增加♙工件表面粗糙度值先减少☢后增加♖在加工质量和加工效率方面→电极线速度变化的影响小于峰值电流和脉冲宽度的影响➸

2.2峰值电流

随着峰值电流Ip的增加☮材料去除量增加Ο电极损耗减小<工件材料的表面粗糙度值增大✦但三者变化的趋势却有区别:当峰值电流小于5A时Δ工件材料去除量和工件表面粗糙度值均缓慢增加➠而电极损耗却急剧降低;当峰值电流大于10A时☠工件材料去除量和工件表面粗糙度值均快速增加⅛电极损耗降低趋势变缓↚同时⇟当峰值电流在8A以下时✱PCBN粒度基本对加工效率和加工质量影响不大;但当峰值电流大于10A时♖PCBN粒度对工件的加工效率和加工质量均有一定的影响▣

2.3脉冲宽度

随着脉宽的增加➠PCBN材料的去除量迅速增加♊其原因可能是脉冲宽度和放电时间越长♛电极与PCBN毛坯之间产生的能量就越大⅔从而加速了PCBN材料的移除量✵同时Π随着脉宽的增加☸电极损耗快速减少➠电极损耗主要发生在脉冲前端↔当脉冲间隔常数增大时❦脉冲宽度越大⇣产生的脉冲数越少➸电极损耗就越小♏随着脉冲宽度的增加✆PCBN毛坯表面粗糙度值和变质层厚度均增加♓

3.总结

工件PCBN粒度对电火花放电磨削加工效率和质量均有一定的影响❤但不如放电加工工艺参数的影响显著↟综合考虑切割效率✚表面质量和电极丝损耗等因素的共同影响❆PCBN复合片电火花线切割应选择合理脉宽⇦在大峰值电流和小脉间的切割条件下✳采用正向运丝高压供液⇝

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