硬态切削过程中,切削力是衡量整个工艺系统稳定性和切削加工精度的主要因素。试验在带有无级变速的ca6140车床上进行,采用应变式车削测力仪测量切削力,采用自然热电偶法测量切削温度,工件材料选用gcr15轴承钢,通过热处理工艺得到hrc30,hrc40,hrc50,hrc60和hrc64共计5种硬度的试件。
由于pcbn刀具材料的脆性,使用前一般都要进行大钝圆(200~400μm)和倒棱处理,在切削过程中,由于切削深度和进给量都较小,钝圆和负倒棱实际为主要参与切削的部分。受切削区形状的影响,pcbn刀具切削淬硬gcr15轴承钢时径向力fy通常最大,其次是主切削力fz和轴向力fx,而且在粗加工中切削力大约为精加工的6~9倍。硬态切削过程中切削力几乎与进给量、切削深度和后刀面磨损量成线性关系。当切削速度增大时,切削力稍微下降,这主要是因为切削温度有所升高使工件的塑性增强,但这种性质的变化仅对应一定的切削速度范围。当接触角度小和切深较小时,径向力fy非常大且超过了主切削力fz,这时的切削条件比较差,可导致刀具淬裂,应适当提高进给量来改善这种不良切削条件。