凡林，邓子龙，高兴军，魏正义

基于田口法的微织构PCBN刀具织构参数优化

凡林，邓子龙，高兴军，魏正义

（辽宁石油化工大学 机械工程学院，辽宁抚顺 113001）

利用有限元分析软件ABAQUS研究微织构PCBN刀具车削Cr12MoV的过程，采用田口法进行正交试验设计，通过信噪比分析方法研究刀-屑实际接触面积、切削力和切削温度随织构参数的变化规律，并获得织构参数的最优组合。结果表明，刀-屑实际接触面积分别随织构槽宽和织构刃边距的增大而减小，织构槽宽和织构刃边距对刀具的切削性能影响最显著；与无织构刀具对比，选取最优织构参数组合的微织构PCBN刀具可使切削力降低5.2%，切削温度降低4.7%。

PCBN； 织构参数； 田口法

聚晶立方氮化硼（polycrystalline cubic boron nitride，PCBN）刀具具有高硬度、高耐磨性、高热稳定性、高温硬度及高加工精度等优异性能，适用于模具钢、淬硬钢、轴承钢等高硬铁系金属材料的切削加工，可在实现“以车代磨”的同时提高加工效率，降低加工成本[1]。国内外学者对如何改善PCBN刀具的切削性能、降低切削过程的切削力及切削温度进行了诸多研究，有学者将微织构应用到刀具表面，并发现微织构可以降低切削过程的切削力、切削温度，延缓刀具磨损，提高表面质量[2-5]。杨超等[6]利用微织构刀具对45钢进行切削试验，发现合理的刀具表面织构能够减小切削力，改善工件表面质量，降低切屑形变。刘泽宇等[7]对微织构陶瓷刀具进行单因素摩擦磨损实验，发现微织构陶瓷刀具的表面摩擦系数较无织构陶瓷刀具更低，耐磨性更好，应力分布更均匀。……