铣削硬质合金时的材料脆延转变特性试验研究

硬质合金是一种难加工材料，具有很高的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性。为了实现对硬质合金材料的高效精密切削加工，本文以聚晶金刚石(Polycrystalline diamond, PCD)刀具铣削WC-15Co硬质合金为研究对象，基于Bifano切削厚度模型计算出WC-15Co的临界切削厚度，进而与切削参数对应的最大切削厚度比较，初步确定了被加工材料脆性域切削与延性域切削共存的跨域铣削参数范围。在此基础上，通过高速铣削试验，分析了每齿进给量、径向切削深度和切削速度等切削参数对试件已加工表面质量和切削力等的影响，并探讨了其作用机理。结果表明：在跨域铣削参数下，即当切削速度为300 m/min时，控制每齿进给量在11μm/z以内，径向切削深度小于1 mm，可以获得延性域切削表面，此时表面粗糙度小于0.2μm，表面无明显脆性破坏缺陷，材料去除率最高可达到157 mm³/min，显著高于纯延性域切削时的43 mm³/min。