立方氮化硼刀具精加工淬火钢的优势

一、精加工淬火钢的优势：

1、节约时间：对淬火钢进行车削比磨削至**终尺寸所需工时要少，这是因为车削的金属切除速经高于磨削，而且，一次装夹中可进行多道工序的加工。操作者只需一次装卸**能完成全部加工，从而实现及时生产。 

2、降低成本：节约时间**是节约金钱。再说，使用车床来代替磨床，意味着机床的投资费用有较大的下降。

3、质量较好：淬火钢的车削在保证尺寸精度和表面粗糙度方面，比磨削要好得多。您可以将大多数硬质材料车削时的总公差带控制在0.005mm以内，表面粗糙度控制在Ra0.4μm以内。当然，这样精密的表面粗糙度需要特殊的措施，但要取得Ra0.4μm~0.8μm则是轻而易举的。 

4、工序较少：淬火钢材料车削可免去许多形式的磨削工序，以及抛光和其他精加工工序。尤其是对复杂型面的加工，车削可以连续走轨迹，不仅省下加工费用，更有意义的是，可以把许多外协加工的活拿回来自己做。 

5、浪费较小：淬火钢材料车削的废品极少。因为使用的冷却液与正常车削的相同，不必另选冷却液而造成不必要的浪费。更有甚者，可以选择在不加冷却液状态下进行干车削。使您避免了冷却液和废品工件的浪费。淬硬材料车削 还可以免除费工又费钱的废渣回收与处理问题。

二、如何选择刀具材料精加工淬火钢

合理选择刀具材料，是精加工淬火钢的重要条件。根据淬火钢的切削特点，刀具材料不仅要有高的硬度、耐磨性、耐热性，而且要有一定的强度和导热性。

(1)硬质合金：为了改善硬质合金的性能，在选择硬质合金时，应优先选择加入适量TaC或NbC的超细微粒的硬质合金。因为在WC-Co类硬质合金中，加入TaC以后，可将其原来的800℃高温强度提高 150～300MPa，常温硬度提高HV40～100。    

常用来精加工淬火钢的硬质合**号有：YM051、YM052、YN05、YN10、600、610、726、758、767、813等。

(2)热压复合陶瓷和热压氮化硅陶瓷：在Al2O3中加入TiC等金属元素并采用热压工艺，改善了陶瓷的致密性，提高了氧化铝基陶瓷的性能，使它的硬度提高到HRA95.5，抗弯强度可达到 800～1200MPa，耐热性可达1200℃～1300℃，在使用中可减少粘结和扩散磨损。  

(3)立方氮化硼刀具（CBN刀具）：它的硬度为HV8000～9000，复合抗弯强度为900～1300MPa，导热性比较高，耐热性为1400℃～1500℃，是刀具材料中**高的。它十分适合于精精加工淬火钢， 目前华菱超硬刀具公司率先研制出整体式立方氮化硼刀具，增加了立方氮化硼刀具的应用领域，开始在粗精加工淬火钢和断续精加工淬火钢中广泛使用。

综上所述，精加工淬火钢**好的刀具材料是立方氮化硼刀具，其次是复合陶瓷刀具，再其次是新牌号硬质合金刀具。

三、立方氮化硼刀具精加工淬火钢时的参数选择?

切削精加工淬火钢的切削参数，主要根据刀具材料、工件材料的物理力学性能、工件形状、工艺系统刚性和加工余量来选择。在选择切削用量三要素时，首先考虑选择合理的切削速度，其次是切削深度，再其次是进给量。

立方氮化硼刀具(CBN刀具)不仅有很高的金属切除率，而且有很好的表面加工质量。切削各种淬火钢可以有效地代替磨削，减少加工工序，提高生产率。现在市场上所销售的 CBN刀片，大都以它与硬质合金复合片的形式，作成可转位刀片或刀具， 目前华菱超硬刀具公司率先研制出整体式CBN刀具，增加了CBN刀片的应用领域，开始在粗加工，断续加工中广泛使用。   由于立方氮化硼刀具的硬度高(HV8000～9000)，耐热性高(1400℃～1500℃)，在使用时能允许以高于硬质合金几倍的切削速度精加工淬火钢，而耐用度是硬度合金的几倍到几十倍。   

在切削硬度为HRC55～65的材料时，立方氮化硼刀具的切削速度应在50～120m／min。铣削时的Vc=100～160m/min，每分钟进给量Vf=70～160mm/min；铰削时Vc= 60～130m/min，ap=0.1～0.2mm，f=0.07～0.2mm/r。

四、华菱超硬立方氮化硼刀具精加工淬火钢的案例              

（1）华菱超硬立方氮化硼刀具BN-S20牌号精加工淬火钢的强断续切削案例（如下图））：大型齿轮（齿圈）渗碳淬火后变形严重，齿轮齿圈外圆变形量高达2mm，淬火后的硬度为HRC60-65切削线速度：50--70m/min， 吃刀深度1.5--2mm   走刀量0.15-0.2mm/每转，一次走刀加工完所有余量，原来用的进口陶瓷刀具只能多次走刀加工才能把变形量切掉，而且崩刃严重，刀具使用成本非常高。

刀具试切结果：BN-S20牌号立方氮化硼刀具比原来用的进口刀具抗冲击，在吃刀深度增大三倍的情况下寿命是原用刀具的6倍，切削效率整整提高3倍（原来是三次走刀，现在是一次走到完成）。工件表面粗糙度也达到用户要求**难能可贵的是刀具的**终失效形式并不是让人担心的崩刀刃，而是正常的后刀面磨损。此次断续车削淬火齿轮外圆实验，打破了业内立方氮化硼刀具不能用于强断续车削淬火钢的神话，在刀具学术界引起很大的轰动。

（2）华菱超硬立方氮化硼刀具BN-H20牌号精加工淬火钢汽车齿轮端面内孔（如下图）：端面加工为连续切削面，内孔有油孔为轻微断续面，使用的华菱BN-H20焊接式立方氮化硼刀具，精加工，切削参数：ap=0.25mm，Fr=0.1mm/r，Vc=120m/min。加工效果：与国外PCBN刀片相比，不仅刀具寿命长，而且刀具成本费用只有国外PCBN刀片的1/2。

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