PCBN 刀具镗削灰铸铁的工艺试验湖北多菱动力机器股份公司 宋银胜一、问题的提出 我公司生产的三、四缸柴油机机体缸孔精度要求如图 1 所示。材料是 HT250，硬度为200-250HB。过去采用 YG3 硬质合金刀具加工，由于加工孔较深，刀具切削行程长，刀具磨损快，且生产批量大，在镗孔过程中主要产生如下几个方面的问题：1)精镗后缸孔产生上大下小的锥度，圆柱度达不到要求；2)刀具刃磨频繁，调刀工作量大；3)加工尺寸散差大，稳定性差；4)工件热变形大，影响加工尺寸精度；5)生产效率低，严重影响生产批量的扩大等。解决这些问题的基本途径是应用新型刀具材料，提高刀具的耐磨性和切削速度及减小刀具与工件的摩擦系数等。为此，笔者选择了 PCBN 刀具材料，并根据其切削性能，分别在加工中心及组合机床上进行了工艺试验，取得了很好的效果。 图 1二、镗削加工工艺试验 1 试验条件 加工对象：机体缸套孔，HT250，硬度 200-250HB； 刀具：PCBN 复合片； 加工性质：精加工； 加工设备：XH756 加工中心； 加工条件：干式切削。 2 刀具几何参数对表面粗糙度的影响 图 2 所示是 4 组不同刀具的几何参数对表面粗糙度的影响曲线，由于 PCBN 刀具的脆性比硬质合金大，采用负倒棱或负前角以增加刀具的抗冲击强度(防止刀片破裂或断裂)，但负倒棱与负前角的增大，使刀具的切削抗力增大，易引起刀具系统振动，影响工件表面粗糙度，因此要特别注意选择刀具的负倒棱和负前角。图中可以看出，在刀具几何参数为0=0°，01=-10°～-15°0=6°～8°时，工件表面粗糙度值最低，精度最高。这是因为机体镗孔本身是连续切削加工，在切削条件允许的情况下采用 0°前角和较小的负倒棱角，有利于减小切削力和刀具系统的振动，使刀具切削轻快，从而有利于降低加工工件表面粗糙度值。 Ⅰ 0=-3°～-5° 01=-20°～-25° 0=6°～8° Ⅱ 0=0° 01=-20°～-25° 0=6°～8° Ⅲ 0=-3°～-5° 01=-10°～-15° 0=6°～8° Ⅳ 0=0° 01=-10°～-15° 0=6°～8 图 2 切削速度与表面粗糙度的关系3 切削速度对表面粗糙度的影响 切削速度的提高有利于工件表面粗糙度值的降低，PCBN 刀具材料由于具有很好的热稳定性和高温硬度，导热性能好，摩擦系数小等特点，特别适合于高速切削。根据有关资料推荐，进行了切削速度与表面粗糙度对应关系的切削试验。 从图 2 中可以看出，在低速切削时，工件表面的粗糙度值...
