基于单脉冲放电的微细电火花磨削聚晶立方氮化硼的研究

摘要

聚晶立方氮化硼(PcBN)是一种具有较高的硬度、较高的耐磨性和良好的化学稳定性的高温高压合成材料,其符合现代先进切削技术“高效率、高精度、柔性、绿色”的基本特点,被广泛应用于黑色金属切削加工工具领域。电火花放电磨削是加工聚晶立方氮化硼刀具有效的方法之一,特别适合于加工复杂形状和薄刃PcBN刀具。单脉冲放电磨削是研究电火花放电磨削加工机理的基础之一,是研究微尺度放电磨削的有效方法。文章在自主研发的单脉冲放电电源装置上开展试验,选择2μm粒度、90%cBN含量的PcBN复合片作为被加工材料,研究了单脉冲放电腐蚀坑的形貌及放电参数与材料去除率的关系,如腐蚀坑半径、腐蚀坑深度和深径比等。实验结果表明:随着脉冲持续时间的延长,放电腐蚀坑的半径和热影响面积先是快速增加,然后缓慢增加,最后趋于稳定;腐蚀深度一般在0.2~0.5μm范围内平缓变化,脉冲持续时间对放电腐蚀坑深度没有明显影响。随着脉冲持续时间的延长,腐蚀坑半径与深度之比在13~20范围内发生变化,基本呈现下降趋势。