《聚晶立方氮化硼切削性能试验方法》

1聚晶立方氮化硼切削性能试验方法本文件规定了聚晶立方氮化硼和聚晶立方氮化硼复合片切削性能的试验方法。本文件适用于聚晶立方氮化硼和聚晶立方氮化硼复合片切削性能的试验活动。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本（包括所有的修改单）适用GB/T1299—2025工模具钢GB/T5343.1—2007可转位车刀及刀夹第1部分：型号表示规则GB/T5343.2—2007可转位车刀及刀夹第2部分：车刀型式尺寸和技术条件GB/T5683—2024铬铁GB/T9239.1—2006机械振动恒态（刚性）转子平衡品质要求第1部分：规范与平衡允差的检验GB/T9439—2023灰铸铁件GB/T12204金属切削基本术语GB/T15306.1—2008陶瓷可转位刀片第1部分：无孔刀片尺寸（G级）GB/T15306.2—2008陶瓷可转位刀片第2部分：带孔刀片尺寸3术语和定义GB/T12204界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1后刀面磨损宽度thewidthofflankwear刀具在使用过程中，后刀面与工件加工表面之间的强烈摩擦导致的磨损区域竖直方向宽度。4试验原理将聚晶立方氮化硼或聚晶立方氮化硼复合片制成一定规格尺寸的试样，应用恒线速度切削原理，在数控车床上，预置切削参数（进给量、切削深度、切削速度），自动化动态调节主轴转速，在一定条件下对所制成的试样进行连续切削试验和断续切削试验，从而反映聚晶立方氮化硼或聚晶立方氮化硼复合片的耐磨性和抗冲击性能。25试验设备5.1数控车床应选择主轴转速不低于3000r/min、主电动机功率不低于12kW、最大车削直径不小于250mm、最大车削长度不小于300mm的卧式数控车床。数控车床结构应稳定，并处于良好的工作状态，推荐平衡等级为GB/T9239.1—2006中规定的数控车床切削负载不应超过其最大负载的65％。5.2其他设备放大倍数为100倍的数码测量显微镜。6工件连续切削试验用工件材料见表1，断续切削试验用工件材料见表2。试验前应将工件上所有轧制氧化皮或铸造表皮切除干净。每个工件应在其两端面和中间外圆处测定硬度，各点的硬度值应符合表1和表2的规定。表1连续切削试验用工件材料工件材料硬度符合标准规格灰铸铁HT250HB200～HB220GB/T9439—2023Φ250mm×180mm高碳铬铁FeCr55C10.0HRC20～HRC45GB/T5683—2024Φ150mm×200mm工模具钢Cr12Mo1V1HRC58～HRC62GB/T1299—2025Φ150mm×200mm3表2断续切削试验用工件材料工件材料硬度符合标准规格断续切削试验种类工件型式工件横截面形状、尺寸示意图mm工模具钢Cr12Mo1V1HRC58～HRC62GB/T1299—2025Φ150mm×200mm重断续4个断续槽的棒状工件4表2断续切削试验用工件材料（续）工件材料硬度符合标准规格断续切削试验种类工件型式工件横截面形状、尺寸示意图mm中等断续2个断续槽的棒状工件轻断续1个断续槽的棒状工件57.1聚晶立方氮化硼试样7.1.1试样制作7.1.1.1聚晶立方氮化硼应加工成符合GB/T15306.1—2008规定的型号为CNGN120412S02020的刀片形式，其形状和尺寸见图1。单位为毫米图1聚晶立方氮化硼试样制作示意图7.1.1.2试样表面不应有影响使用性能的缺陷，刃口部分在至少10倍放大镜下检查，不应有崩刃、7.1.1.3试样平面度应不大于0.005mm，平行度应不大于0.01mm，连续切削钝化值为0.02mm，断续切削钝化值0.04mm。7.1.2试样装夹制作的聚晶立方氮化硼试样应装夹为符合GB/T5343.1—2007和GB/T5343.2—2007规定的型号为CCLNR2525M12的车刀形式，如图2所示。单位为毫米图2聚晶立方氮化硼试样装夹示意图67.2聚晶立方氮化硼复合片试样7.2.1试样制作7.2.1.1聚晶立方氮化硼复合片应加工成符合GB/T15306.2—2008规定的型号为CNGA120408S01525的刀片形式，其形状和尺寸见图3。单位为毫米图3聚晶立方氮化硼复合片试样制作示意图7.2.1.2其他要求应符合7.1.1.2～7.1.1.3的规定。7.2.2试样装夹制作的聚晶立方氮化硼复合片试样应装夹为符合GB/T5343.1—2007和GB/T5343.2—2007规定的型号为DCLNR2525M12的车刀形式，如图4所示。单位为毫米图4聚晶立方氮化硼试样装夹示意图78连续切削试验方法8.1试验条件8.1.1聚晶立方氮化硼试样的试验条件按表3规定。表3聚晶立方氮化硼试样连续切削试验条件工件材料灰铸铁a高碳铬铁a工模具钢b进给量/（mm/r）0.50.30.2切削深度/mm110.5切削速度/（m/min）600切削长度/m200010001000a用于高含量聚晶立方氮化硼试样（立方氮化硼质量分数＞75％）。b用于低含量聚晶立方氮化硼试样（立方氮化硼质量分数≤75％）。8.1.2聚晶立方氮化硼复合片试样的试验条件按表4规定。表4聚晶立方氮化硼复合片试样连续切削试验条件工件材料灰铸铁a高碳铬铁a工模具钢b进给量/（mm/r）0.250.30.25切削深度/mm0.50.50.35切削速度/（m/min）800切削长度/m200010001000a用于高含量聚晶立方氮化硼复合片试样（立方氮化硼质量分数＞75％）。b用于低含量聚晶立方氮化硼复合片试样（立方氮化硼质量分数≤75％）。8.2试验步骤8.2.1工件和试样安装将工件和试样分别装夹到车床的相应位置，固定牢靠。8.2.2参数设置根据8.1设置试验参数。8.2.3切削试验启动数控车床进行切削试验。试验结束后，将试样取下，用数码测量显微镜测量其后刀面磨损宽度作为试验结果，单位为毫米，精确到小数点后四位。试验过程中应持续观察，若出现异常情况（异常火花、异响等），应终止试验。本次试验无效。共进行有效试验三次。88.2.4结果表示计算三次有效试验结果的平均值作为最终试验结果。三次试验的结果不应偏离平均值±10若超出，则应重新试验，直至符合要求。9断续切削试验方法9.1试验条件断续切削的试验条件见表5。表5断续切削试验条件切削类型重断续中等断续轻断续进给量/（mm/r）0.10.120.15切削深度/mm0.20.20.2切削速度/（m/min）9.2试验步骤9.2.1工件和试样安装将工件和试样分别装夹到车床的相应位置，固定牢靠。9.2.2参数设置根据9.1设置试验参数。9.2.3切削试验启动数控车床进行切削试验。切削过程中应持续观察，直至切削出现异常情况（铁屑异常、异常火花、异响），则试验结束，记录该试样的实际切削长度作为试验结果，单位为米，有效数字保留到共进行试验三次。9.2.4结果表示