铁基粉末冶金零件车削试验研究.docx

2012年5月

第40卷第10期

机床与液压

MACHINET00LHYDRAULICS

May2012Vol.40No.10

DOI:10.3969/j.issn.1001-3881.2012.10.007

铁基粉末冶金零件车削试验研究

郭丽波，李传红1,2

(1.莱芜职业技术学院，山东莱芜271100;

2.山东轻工业学院，山东济南250353)

摘要：采用硬质合金类刀具和陶瓷刀具进行铁基粉末冶金零件的车削对比试验，研究切削速度、切削深度以及进给速度与加工表面粗糙度的关系，得出如下结论：车削铁基粉末冶金零件时，陶瓷刀具的刀具耐用度以及加工表面粗糙度均优于硬质合金类刀具，适合于加工铁基粉末冶金零件。

关键词：粉末冶金；刀具耐用度；表面粗糙度

中图分类号：TG51文献标识码：A文章编号：1001-3881(2012)10-022-3

ExperimentalResearchonTurningIronBasedPowderMetallurgyParts

GUOLibo1,LIChuanhong1,

(1.LaiwuProfessionalTechnologyInstitute,LaiwuShandong271100,China;

2.ShandongPolytechnicUniversity,JinanShandong250353,China)

Abstract:Theturningcontrastexperimentsofironbasedpowdermetallurgypartswerecariedusingcementedcarbidetoolsandceramictool.Therelationshipsbetweencautingspeed,feedrate,cutingdepthandsurfaceroughnesswereresearched.Theconclusionisthatthetollifeandsurfaceroughnessoftheceramiccutingtoolsarebetterthatthoseofcementedcarbidetools.Itissuitableformachiningironbasedpowdermetallurgyparts.

Keywords:Powdermetallurgy;Toollife;Surfaceroughness

近年来，由于采用粉末冶金工艺制造的零件具有成本低、使用性能改进、零件质量减轻及保护环境等优点，并且粉末冶金技术可以生产用普通熔炼法无法生产的具有某些特殊性能的材料和零件，粉末冶金零件的残余多孔结构使其具有自润滑性和隔音性等重要独特的特性，它逐渐取代部分传统的锻铸材料在机械、航天、农机，特别是汽车工业中得到广泛的应用，制造像汽车齿轮、齿类零件(如带轮、链轮和齿毂等)和凸轮轴等几何形状复杂、加工困难或加工成本高的部件。

粉末冶金工业的初衷之一是消除所有的机加工，但是这个目标还没有达到，受到粉末冶金零件成型工艺的制约，大多数零件是“接近最终形状”,一些无法成型的槽、孔或达不到规定的尺寸精度和粗糙度要求的成型形状，仍然需要采用切削加工以获得要求的形状及精度。但是由于粉末冶金材料的多孔性以及微观组织中存在硬质相，从而导致了在实际生产中存在刀具磨损失效严重、加工效率很低、刀尖钝化严重、加工质量不稳定等问题，严重制约了粉末冶金的应用。为了解决铁基粉末冶金实际生产中切削加工的刀

具耐用度、加工质量等问题，作者精选4种刀具进行了车削工艺试验，优选出适合车削试验材料的刀具并分析表面粗糙度与切削用量之间的关系，以便为生产提供理论依据。

1刀具材料的优选试验

刀具材料的切削性能关系着刀具的耐用度和生产率，目前常用于切削粉末冶金的刀具材料有普通硬质合金、涂层刀具、细晶硬质合金刀具、陶瓷刀具和立方氮化硼刀具等，不同材料的刀具对粉末冶金零件的加工能力有很大差异。根据粉末冶金零件的难切削性及生产实际，作者选用YT15、YW2、YG6X硬质合金刀具、YL100陶瓷刀具来进行切削试验，以确定比较适合试验条件的切削刀具。

1.1试验条件

(1)试验材料

采用某厂生产的摩托车变速箱低速从动齿轮，主要成分为铁、铜、镍、石墨粉末冶金材料，经压制→烧结→去齿面毛刺→抛丸处理→整形→热处理→齿面清理→车内孔→珩齿→检验→成品等生产工艺而成，其密度及性能见表1,其