硬態切削過程中,切削力是衡量整個工藝系統穩定性和切削加工精度的主要因素。試驗在帶有無級變速的ca6140車床上進行,采用應變式車削測力儀測量切削力,采用自然熱電偶法測量切削溫度,工件材料選用gcr15軸承鋼,通過熱處理工藝得到hrc30,hrc40,hrc50,hrc60和hrc64共計5種硬度的試件。
由于pcbn刀具材料的脆性,使用前一般都要進行大鈍圓(200~400μm)和倒棱處理,在切削過程中,由于切削深度和進給量都較小,鈍圓和負倒棱實際為主要參與切削的部分。受切削區形狀的影響,pcbn刀具切削淬硬gcr15軸承鋼時徑向力fy通常最大,其次是主切削力fz和軸向力fx,而且在粗加工中切削力大約為精加工的6~9倍。硬態切削過程中切削力幾乎與進給量、切削深度和后刀面磨損量成線性關系。當切削速度增大時,切削力稍微下降,這主要是因為切削溫度有所升高使工件的塑性增強,但這種性質的變化僅對應一定的切削速度范圍。當接觸角度小和切深較小時,徑向力fy非常大且超過了主切削力fz,這時的切削條件比較差,可導致刀具淬裂,應適當提高進給量來改善這種不良切削條件。