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CBN车刀前刀面微沟槽结构磨削及其对干切削温度的影响
  • ISSN号:0577-6686
  • 期刊名称:《机械工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TG161[金属学及工艺—热处理;金属学及工艺—金属学]
  • 作者机构:[1]华南理工大学机械与汽车工程学院,广州510640
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51075156).
中文摘要:

车刀前刀面的微沟槽结构可以改善切削性能,但是,超硬的CBN车刀表面微加工极为困难.因此,提出采用微磨削技术在CBN前刀面加工出深度为54 μm的微沟槽结构,可实现钢的干切削.采用金属基的#600金刚石砂轮V形尖端沿着与切削刃成不同夹角方向在CBN车刀的前刀面上加工出微沟槽结构;通过升温试验分析前刀面温度与车刀尖端温度的相关性;对45钢进行干切削试验,研究微沟槽结构特征和切削条件对干切削温度的影响.结果表明,CBN车刀前刀面可被加工出规则和光滑的微沟槽结构.平行微沟槽结构和倾斜微沟槽结构比垂直微沟槽有更快的排热速度,可起到散热作用.前刀面的温度与车刀尖端的温度有极好的相关性,所以它可用于预测干切削的刀尖温度.可以证明,平行微沟槽结构车刀可以比传统平面车刀降低干切削温度约18%.但是,垂直和倾斜微沟槽结构车刀会产生更大的干切削温度,这是因为它们的微沟槽结构改变了切削刃的形状,造成刀具磨损.在较大切除率的干切削中,平行微沟槽结构CBN车刀能够更大幅度地降低刀尖的切削温度,造成非常小的刀具磨损.

英文摘要:

Micro-grooves on tool rake surface can improve cutting performance,but it is very difficult to perform a micro-machining towards superhard CBN cutter.Thus,a micro-grinding is proposed to fabricate 54 μm-height micro-grooves on CBN cutter rake surface for dry cutting of steel.A metal-bonded #600 diamond wheel V-tip is employed to fabricate micro-grooves along different orientations to cutting edge; heat-up experiments are performed to analyze the correlation between rake surface temperature and cutter tip temperature; dry cutting experiments of #45 steel are performed to investigate the effects of micro-groove orientations and cutting conditions on dry cutting temperature.It is shown that the regular and smooth micro-grooves on CBN cutter rake surface may be machined.Rake surface temperature may be used to predict cutter tip temperature because they are very relative.The parallel and diagonal micro-grooves on cutter rake surface produce quicker hear transfer,which can contribute to excluding cutting heat from cutter tip.It is confirmed that parallel micro-grooves on cutter rake surface may decrease dry cutting temperature by 18% compared with traditional plane cutter.However,diagonal and vertical micro-grooves produce the largest cutting temperature because the cutting edge shape due to micro-grooves is changed.In the case of large removal rate,parallel micro-grooved cutter produces much less cutter tip temperature than diagonal and vertical micro-grooved cutters,leading to much less cutter wear.

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期刊信息
  • 《机械工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国机械工程学会
  • 主编:宋天虎
  • 地址:北京百万庄大街22号
  • 邮编:100037
  • 邮箱:bianbo@cjmenet.com
  • 电话:010-88379907
  • 国际标准刊号:ISSN:0577-6686
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2187/TH
  • 邮发代号:2-362
  • 获奖情况:
  • 中国期刊奖,“中国期刊方阵”双高期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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