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硬切削是实现轴承套圈精密高效加工的一项关键技术,然而轴承套圈具有硬度高、壁薄等难加工特征,同时要求具备高的尺寸精度和表面质量。因此,薄壁轴承套圈硬车削时的刀具磨损快、不易断屑以及加工质量难以保证等一直是轴承制造领域的技术难题。为此,本文以PcBN刀具精密硬车削薄壁轴承套圈为研究对象,设计了刀具微观刃口倒棱,并通过有限元仿真与切削试验,研究了硬车削切削力变化规律、切削温度分布状态以及锯齿形切屑形成过程,验证了刀具刃口倒棱参数对切削力与切削温度的影响,分析了已加工表面完整性影响因素、刀具耐用度、刀具磨损形态与机理,探讨了带状切屑向锯齿形切屑转变的临界条件。论文主要研究工作如下:(1)以GCr15轴承套圈为加工对象,对PcBN刀具材料、刀具结构以及刀具刃口倒棱进行了设计,进而应用有限元仿真,研究了硬车削过程中切削力变化规律、切削温度分布状态以及锯齿形切屑形成过程,分析了PcBN刀具微观刃口倒棱参数对切削力和切削热的影响。(2)进行了PcBN刀具精密硬车削GCr15轴承套圈的基础试验,验证并进一步分析了PcBN刀具微观刃口倒棱参数对切削力、切削温度以及切屑变形的影响规律,探讨了硬车削过程中带状切屑向锯齿形切屑转变的临界条件。(3)进行了PcBN刀具精密硬车削GCr15轴承套圈的表面完整性试验,分析了刀具微观刃口倒棱参数与切削用量(切削速度、进给量、切削深度)对已加工表面粗糙度、表面残余应力、次表层残余应力分布的作用规律。(4)进行了PcBN刀具精密硬车削GCr15轴承套圈的刀具磨损试验,利用刀具快速耐用度法,研究了刀具微观刃口倒棱参数对刀具耐用度的影响,并分析了PcBN刀具精密硬车削GCr15轴承套圈时的刀具磨损形态以及刀具磨损机理。