PCBN的硬度僅次于金剛石，對鐵族元素具有高化學(xué)惰性，因此，PCBN刀具非常適合于淬火鋼和淬火鑄鐵的切削加工。但由于其抗彎強度和抗沖擊性能較差，在進行斷續(xù)切削時，選擇合適的切削用量，對于防止刀具破損，提高刀具壽命具有非常重要的意義。本文采用角正交回歸試驗法和單因素試驗法，研究PCBN立銑刀精密銑削Cr12MoV等淬火鋼材料時切削用量對刀具壽命的影響規(guī)律，以期為使用者提供一些選用該類刀具的參考數(shù)據(jù)。

1.試驗條件

工件材料：Cr12MoV和45鋼，淬火回火硬度分別為59-61HRC和50-53HRC；試驗設(shè)備：X53K
立式銑床；加工方式：采用PCBN可轉(zhuǎn)位圓刀片單
齒銑削；刀具幾何參數(shù)：go=-10°，a=10°，ls=15°，刀片直徑f14mm。

2.T-V關(guān)系試驗

圖1 T-V關(guān)系曲線

基于淬火鋼高溫軟化切削機理，選擇合適的切削速度十分重要，它可在切削區(qū)形成一定的切削溫度，從而降低切削力，防止刀具破損，提高刀具壽命。本文采用單因素試驗法進行T（刀具壽命）-V（切削速度）關(guān)系試驗。

T-V試驗的切削條件：ap=0.1mm，af=0.1mm/Z
，工件材料Cr12MoV，刀具磨鈍標準 VBmax
=0.3mm。切削速度V分為四檔： 132.8m/min， 169.6
m/min， 212.0m/min，268.5m/min。T-V關(guān)系曲線
如圖1所示。由試驗結(jié)果可知，當V<169.6m/min
時，T隨V的升高而增大；當V>169.6m/min時，T
隨V的升高而減小，此時T-V關(guān)系符合泰勒公式，
經(jīng)回歸處理，T=e7.489V-1.028

3. T-f(V, ap, af)關(guān)系試驗

為了減少試驗工作量，本文采用陳章燕所著《研究切削過程的新方法》(載于北京工業(yè)學(xué)院學(xué)報1989年第6期)推薦的角正交回歸試驗法進行試驗設(shè)計和數(shù)據(jù)處理，各切削用量分別為：V1=169.6m/min，V2=268.5m/min，ap1=0.05mm，ap2=0.15mm，af1=0.08mm/Z，af2=0.15mm/Z。試驗結(jié)果如表1及圖2所示。

表1 刀具壽命的數(shù)據(jù)編碼資料

圖2 T-f(V, ap, af)試驗點磨損曲線

采用《研究切削過程的新方法》介紹的試驗數(shù)據(jù)處理方法，經(jīng)處理后得到的刀具壽命公式為

圖3 刀具磨損曲線

4. 試驗結(jié)果分析

從試驗所得的刀具壽命公式來看，在切削用量諸因素中，銑削速度V對刀具壽命影響最大，進給量af次之，銑削深度ap的影響最小。因此，在使用PCBN刀具端銑淬火鋼材料時，首先可選用稍大的銑削深度，但銑削深度的增加將使切削力明顯增大，從而引起整個工藝系統(tǒng)振動加劇，嚴重時可導(dǎo)致刀具破損，因此銑削深度也不宜過大，本文推薦選用ap=0.05-0.2mm。如果工件材料的硬度和強度較低，機床剛性較好，ap值可取上限。

在用PCBN刀具銑削淬火鋼材料的端面時，應(yīng)注意進給量的選擇，進給量選擇不當是引起刀具破損的主要原因之一。對于