CBN刀具在機加工中的應用

點擊(ji)數(shu)：35932014-11-05 00:00:00　來(lai)源:

立(li)方氦化(hua)硼(CBN)是繼人造金(jin)剛石(shi)之后，人工(gong)合成的一種新(xin)型(xing)超(chao)硬刀具切削材(cai)料(liao)，其硬度僅次于(yu)金(jin)剛石(shi)，在切削和磨銷加工(gong)中得到廣泛應用。

1.用CBN刀片精車淬硬鋼 

采(cai)用CBN刀(dao)片(pian)精(jing)(jing)車淬硬(ying)鋼，其工(gong)件(jian)(jian)硬(ying)度(du)(du)高于45HRC，效(xiao)果最好(hao)(hao)。其切(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)速(su)度(du)(du)一般為80～120m/min，工(gong)件(jian)(jian)硬(ying)度(du)(du)越(yue)高，切(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)速(su)度(du)(du)宜(yi)取低值，如(ru)車硬(ying)度(du)(du)為70HRC的(de)工(gong)件(jian)(jian)，其切(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)速(su)度(du)(du)宜(yi)選60～80m/min。精(jing)(jing)車的(de)切(qie)(qie)(qie)(qie)深在(zai)0.1～0.3mm，進(jin)給量(liang)在(zai)0.05～0.025mm/r，精(jing)(jing)車后(hou)(hou)的(de)工(gong)件(jian)(jian)表面(mian)粗糙(cao)度(du)(du)為Ra0.3～0.6μm，尺寸精(jing)(jing)度(du)(du)可(ke)(ke)(ke)達(da)0.013mm。若能采(cai)用剛性(xing)好(hao)(hao)的(de)標準數控(kong)車床加工(gong)，CBN刀(dao)片(pian)的(de)剛性(xing)好(hao)(hao)和刃口鋒(feng)利(li)，則精(jing)(jing)車后(hou)(hou)的(de)工(gong)件(jian)(jian)表面(mian)粗糙(cao)度(du)(du)可(ke)(ke)(ke)達(da)Ra0.3μm，尺寸精(jing)(jing)度(du)(du)可(ke)(ke)(ke)達(da)0.01mm，可(ke)(ke)(ke)達(da)到用數控(kong)磨床加工(gong)的(de)水平。 

如果機床剛性(xing)好(hao)，選用(yong)的(de)(de)切削(xue)(xue)速(su)度(du)(du)較低，則選用(yong)CBN刀(dao)片(pian)可(ke)精(jing)(jing)車(che)(che)斷(duan)續表(biao)(biao)面。 精(jing)(jing)車(che)(che)加(jia)(jia)工余量(liang)(liang)一(yi)般為(wei)0.3mm左(zuo)右，盡(jin)可(ke)能(neng)提高工件(jian)淬火(huo)前的(de)(de)尺寸精(jing)(jing)度(du)(du)和(he)減少(shao)熱變形，以保(bao)證精(jing)(jing)車(che)(che)時(shi)切削(xue)(xue)余量(liang)(liang)均勻(yun)，延長CBN刀(dao)具(ju)的(de)(de)使用(yong)壽命(ming)。 精(jing)(jing)車(che)(che)一(yi)般不用(yong)切削(xue)(xue)液，因(yin)為(wei)在(zai)較高的(de)(de)切削(xue)(xue)速(su)度(du)(du)下，大量(liang)(liang)的(de)(de)切削(xue)(xue)熱由切屑帶走(zou)，很(hen)少(shao)會停留在(zai)工件(jian)表(biao)(biao)面而(er)影響加(jia)(jia)工表(biao)(biao)面質量(liang)(liang)和(he)精(jing)(jing)度(du)(du)。

2.加工硬鑄鐵和灰口鑄鐵

(1)加工(gong)硬鑄(zhu)鐵 

用CBN刀(dao)片車削淬硬鋼時，要求工(gong)件淬火硬度(du)(du)高(gao)(gao)于45～55HRC，加工(gong)硬鑄(zhu)鐵(tie)時，只要硬度(du)(du)達到中等硬度(du)(du)水平(45HRC)，就會取得良好(hao)的加工(gong)效(xiao)果。如汽(qi)車發動機缸(gang)蓋上的排氣閥座(zuo)，該閥座(zuo)是采用含(han)銅、鉬的高(gao)(gao)鉻(ge)合金鑄(zhu)鐵(tie)材料，其(qi)硬度(du)(du)一(yi)般約為44HRC，采用CBN刀(dao)片切削加工(gong)，其(qi)效(xiao)果一(yi)直保持穩定，可較(jiao)好(hao)地解決(jue)引進(jin)設備的刀(dao)具國產(chan)化問題(ti)。

精車刀(dao)(dao)片宜(yi)選用(yong)強度和韌性(xing)高的(de)(de)80°菱(ling)形(xing)刀(dao)(dao)片，刀(dao)(dao)尖半徑在0.8～1.2mm之(zhi)間。精車淬硬工(gong)(gong)藝可實現以車代磨，實施前需做工(gong)(gong)藝試驗，可用(yong)與工(gong)(gong)件(jian)材料(liao)、硬度和大小相同的(de)(de)棒料(liao)，在同類機(ji)床上進行精加(jia)工(gong)(gong)或粗加(jia)工(gong)(gong)試驗，關鍵(jian)是要試驗刀(dao)(dao)具(ju)與切削(xue)參數(shu)的(de)(de)選擇及工(gong)(gong)藝系統(tong)是否有足夠的(de)(de)剛(gang)性(xing)。

(2)高(gao)速銑削灰口(kou)鑄鐵 

高速銑(xian)削灰口鑄鐵時，一(yi)般粗加工(gong)(gong)當然可(ke)以使用K類硬質合金，精加工(gong)(gong)可(ke)用陶瓷(ci)刀片。如在(zai)一(yi)個裝(zhuang)有8塊刀片的端銑(xian)刀上改(gai)用只裝(zhuang)對稱式的兩片CBN刀片，并(bing)將切削速度提高4倍，其結果是金屬切除率相(xiang)同，而切削力卻下(xia)降3/4，刀具壽命與加工(gong)(gong)質量超過前者(zhe)。 

對珠光體(ti)鑄鐵與冷硬鑄鐵，也宜(yi)采用CBN刀(dao)具進行高(gao)速加工，與其它刀(dao)具材料(liao)比較(jiao)，可提高(gao)切削速度、延(yan)長刀(dao)具壽命、降低了表面粗糙度。