CBN-WC-10Co复合材料单纤维切削性能

利用放电等离子烧结技术和电火花线切割技术制备了尺寸为6 mm×0.8 mm×0.8 mm的CBN-WC-10Co复合材料纤维,刃磨后纤维前角为0°、后角为20°、刃口锋利平直,能够将这种CBN-WC-10Co纤维替代传统CBN磨粒并进行有序排布制备成有序化纤维刀具。开展了单纤维和单颗CBN磨粒在相同条件下单道切削TC4钛合金的对比试验。结果表明,CBN-WC-10Co单纤维的切削力比(Fn/Ft)、切削比能小,且加工质量可与CBN单颗磨粒相媲美;切削时纤维是以零前角对工件进行切削加工,且纤维的两侧面均与加工表面始终保持相互垂直,工件材料受到纤维的挤压作用而向纤维前端及两侧塑性流动大大减少,切削划痕两侧和切出端的材料堆积现象大为减轻;纤维切削划痕沿着切削方向的材料去除率为98.1%~99.1%,材料堆积率为0.9%~1.9%,而磨粒的材料去除率和材料堆积率分别为-54%~86%和10%~160%,表明纤维的材料去除性能比单颗磨粒的好,因此,可以适当地增大纤维的切削参数来实现材料的高效切削加工。