1.聚晶立方氮化硼（PCBN）磨削概況
近年來(lái)，聚晶立方氮化硼（PCBN）的使用，使58HRC以上硬度的工件精密硬態(tài)切削加工成為可能，達到以車(chē)代磨的表面質(zhì)量，與高速鋼、硬質(zhì)合金材料相比，PCBN刀具可以大幅提高工件表面質(zhì)量和加工速度，提升加工效率以及刀具壽命。目前，國內外對PCBN刀具刃口加工的手段主要有機械磨削、電火花放電磨削等。
機械磨削，即用高速旋轉的金剛石砂輪磨削PCBN刀具被加工表面。機械磨削具有工藝簡(jiǎn)單、刀具刃口表面粗糙度值低等優(yōu)點(diǎn)，但是，由于存在砂輪整形困難、砂輪損耗嚴重、成本較高等問(wèn)題，難以實(shí)現對尖細刃口和復雜形狀刃口刀具的加工，應用范圍受到限制。電火花放電加工是一種基于脈沖放電蝕除原理的自激放電加工過(guò)程，放電蝕除的物理過(guò)程是電磁學(xué)、熱力學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)等綜合作用的過(guò)程，電火花加工的機理是一種電物理過(guò)程。而電火花加工屬于非接觸式加工，沒(méi)有機械切削力，所以在制作工具電極時(shí)不必考慮其受力特性，具有工具電極成形簡(jiǎn)單、相對損耗小等優(yōu)勢，可有效應用于尖細刃口和復雜形狀刃口PCBN刀具加工。本文針對超硬刀具產(chǎn)品的自身特性，結合電火花放電磨削的原理，對超硬刀具電火花放電磨削的電極旋轉線(xiàn)速度、峰值電流以及脈沖寬度等因素對加工效率、加工質(zhì)量進(jìn)行了詳述。
2.電火花放電磨削影響因素
2.1電極旋轉線(xiàn)速度
當電極不旋轉時(shí)，工件材料去除量是最低的，工件表面粗糙度值也是最大的；電極旋轉后，加工速度和加工質(zhì)量均明顯提高，這是由于電極的旋轉改善了放電加工條件，加速了材料的蝕除速度；隨著(zhù)電極旋轉速度的增加，工件材料去除量也增加，但增加幅度逐漸變緩，電極的損耗也增加，這是由于電極的磨損主要發(fā)生在放電加工初期，隨著(zhù)電極轉速的增加，放電點(diǎn)迅速轉移，放電頻率明顯加強，從而導致電極損耗增大；隨著(zhù)電極轉速的增加，工件表面粗糙度值先減少，后增加。在加工質(zhì)量和加工效率方面，電極線(xiàn)速度變化的影響小于峰值電流和脈沖寬度的影響。
2.2峰值電流
隨著(zhù)峰值電流Ip的增加，材料去除量增加，電極損耗減小，工件材料的表面粗糙度值增大。但三者變化的趨勢卻有區別：當峰值電流小于5A時(shí)，工件材料去除量和工件表面粗糙度值均緩慢增加，而電極損耗卻急劇降低；當峰值電流大于10A時(shí)，工件材料去除量和工件表面粗糙度值均快速增加，電極損耗降低趨勢變緩。同時(shí)，當峰值電流在8A以下時(shí)，PCBN粒度基本對加工效率和加工質(zhì)量影響不大；但當峰值電流大于10A時(shí)，PCBN粒度對工件的加工效率和加工質(zhì)量均有一定的影響。
2.3脈沖寬度
隨著(zhù)脈寬的增加，PCBN材料的去除量迅速增加。其原因可能是脈沖寬度和放電時(shí)間越長(cháng)，電極與PCBN毛坯之間產(chǎn)生的能量就越大，從而加速了PCBN材料的移除量。同時(shí)，隨著(zhù)脈寬的增加，電極損耗快速減少。電極損耗主要發(fā)生在脈沖前端，當脈沖間隔常數增大時(shí)，脈沖寬度越大，產(chǎn)生的脈沖數越少，電極損耗就越小。隨著(zhù)脈沖寬度的增加，PCBN毛坯表面粗糙度值和變質(zhì)層厚度均增加。
3.總結
工件PCBN粒度對電火花放電磨削加工效率和質(zhì)量均有一定的影響，但不如放電加工工藝參數的影響顯著(zhù)。綜合考慮切割效率、表面質(zhì)量和電極絲損耗等因素的共同影響，PCBN復合片電火花線(xiàn)切割應選擇合理脈寬，在大峰值電流和小脈間的切割條件下，采用正向運絲高壓供液。
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