立方氮化硼刀具精加工淬火鋼的優(yōu)勢(shì)

一、精加工淬火鋼的優(yōu)勢(shì)：

1、節(jié)約時(shí)間：對(duì)淬火鋼進(jìn)行車削比磨削至**終尺寸所需工時(shí)要少，這是因?yàn)檐囅鞯慕饘偾谐俳?jīng)高于磨削，而且，一次裝夾中可進(jìn)行多道工序的加工。操作者只需一次裝卸**能完成全部加工，從而實(shí)現(xiàn)及時(shí)生產(chǎn)。 

2、降低成本：節(jié)約時(shí)間**是節(jié)約金錢。再說(shuō)，使用車床來(lái)代替磨床，意味著機(jī)床的投資費(fèi)用有較大的下降。

3、質(zhì)量較好：淬火鋼的車削在保證尺寸精度和表面粗糙度方面，比磨削要好得多。您可以將大多數(shù)硬質(zhì)材料車削時(shí)的總公差帶控制在0.005mm以內(nèi)，表面粗糙度控制在Ra0.4μm以內(nèi)。當(dāng)然，這樣精密的表面粗糙度需要特殊的措施，但要取得Ra0.4μm~0.8μm則是輕而易舉的。 

4、工序較少：淬火鋼材料車削可免去許多形式的磨削工序，以及拋光和其他精加工工序。尤其是對(duì)復(fù)雜型面的加工，車削可以連續(xù)走軌跡，不僅省下加工費(fèi)用，更有意義的是，可以把許多外協(xié)加工的活拿回來(lái)自己做。 

5、浪費(fèi)較小：淬火鋼材料車削的廢品極少。因?yàn)槭褂玫睦鋮s液與正常車削的相同，不必另選冷卻液而造成不必要的浪費(fèi)。更有甚者，可以選擇在不加冷卻液狀態(tài)下進(jìn)行干車削。使您避免了冷卻液和廢品工件的浪費(fèi)。淬硬材料車削 還可以免除費(fèi)工又費(fèi)錢的廢渣回收與處理問(wèn)題。

二、如何選擇刀具材料精加工淬火鋼

合理選擇刀具材料，是精加工淬火鋼的重要條件。根據(jù)淬火鋼的切削特點(diǎn)，刀具材料不僅要有高的硬度、耐磨性、耐熱性，而且要有一定的強(qiáng)度和導(dǎo)熱性。

(1)硬質(zhì)合金：為了改善硬質(zhì)合金的性能，在選擇硬質(zhì)合金時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇加入適量TaC或NbC的超細(xì)微粒的硬質(zhì)合金。因?yàn)樵赪C-Co類硬質(zhì)合金中，加入TaC以后，可將其原來(lái)的800℃高溫強(qiáng)度提高 150～300MPa，常溫硬度提高HV40～100。    

常用來(lái)精加工淬火鋼的硬質(zhì)合**號(hào)有：YM051、YM052、YN05、YN10、600、610、726、758、767、813等。

(2)熱壓復(fù)合陶瓷和熱壓氮化硅陶瓷：在Al2O3中加入TiC等金屬元素并采用熱壓工藝，改善了陶瓷的致密性，提高了氧化鋁基陶瓷的性能，使它的硬度提高到HRA95.5，抗彎強(qiáng)度可達(dá)到 800～1200MPa，耐熱性可達(dá)1200℃～1300℃，在使用中可減少粘結(jié)和擴(kuò)散磨損。  

(3)立方氮化硼刀具（CBN刀具）：它的硬度為HV8000～9000，復(fù)合抗彎強(qiáng)度為900～1300MPa，導(dǎo)熱性比較高，耐熱性為1400℃～1500℃，是刀具材料中**高的。它十分適合于精精加工淬火鋼， 目前華菱超硬刀具公司率先研制出整體式立方氮化硼刀具，增加了立方氮化硼刀具的應(yīng)用領(lǐng)域，開(kāi)始在粗精加工淬火鋼和斷續(xù)精加工淬火鋼中廣泛使用。

綜上所述，精加工淬火鋼**好的刀具材料是立方氮化硼刀具，其次是復(fù)合陶瓷刀具，再其次是新牌號(hào)硬質(zhì)合金刀具。

三、立方氮化硼刀具精加工淬火鋼時(shí)的參數(shù)選擇?

切削精加工淬火鋼的切削參數(shù)，主要根據(jù)刀具材料、工件材料的物理力學(xué)性能、工件形狀、工藝系統(tǒng)剛性和加工余量來(lái)選擇。在選擇切削用量三要素時(shí)，首先考慮選擇合理的切削速度，其次是切削深度，再其次是進(jìn)給量。

立方氮化硼刀具(CBN刀具)不僅有很高的金屬切除率，而且有很好的表面加工質(zhì)量。切削各種淬火鋼可以有效地代替磨削，減少加工工序，提高生產(chǎn)率。現(xiàn)在市場(chǎng)上所銷售的 CBN刀片，大都以它與硬質(zhì)合金復(fù)合片的形式，作成可轉(zhuǎn)位刀片或刀具， 目前華菱超硬刀具公司率先研制出整體式CBN刀具，增加了CBN刀片的應(yīng)用領(lǐng)域，開(kāi)始在粗加工，斷續(xù)加工中廣泛使用。   由于立方氮化硼刀具的硬度高(HV8000～9000)，耐熱性高(1400℃～1500℃)，在使用時(shí)能允許以高于硬質(zhì)合金幾倍的切削速度精加工淬火鋼，而耐用度是硬度合金的幾倍到幾十倍。   

在切削硬度為HRC55～65的材料時(shí)，立方氮化硼刀具的切削速度應(yīng)在50～120m／min。銑削時(shí)的Vc=100～160m/min，每分鐘進(jìn)給量Vf=70～160mm/min；鉸削時(shí)Vc= 60～130m/min，ap=0.1～0.2mm，f=0.07～0.2mm/r。

四、華菱超硬立方氮化硼刀具精加工淬火鋼的案例              

（1）華菱超硬立方氮化硼刀具BN-S20牌號(hào)精加工淬火鋼的強(qiáng)斷續(xù)切削案例（如下圖））：大型齒輪（齒圈）滲碳淬火后變形嚴(yán)重，齒輪齒圈外圓變形量高達(dá)2mm，淬火后的硬度為HRC60-65切削線速度：50--70m/min， 吃刀深度1.5--2mm   走刀量0.15-0.2mm/每轉(zhuǎn)，一次走刀加工完所有余量，原來(lái)用的進(jìn)口陶瓷刀具只能多次走刀加工才能把變形量切掉，而且崩刃嚴(yán)重，刀具使用成本非常高。

刀具試切結(jié)果：BN-S20牌號(hào)立方氮化硼刀具比原來(lái)用的進(jìn)口刀具抗沖擊，在吃刀深度增大三倍的情況下壽命是原用刀具的6倍，切削效率整整提高3倍（原來(lái)是三次走刀，現(xiàn)在是一次走到完成）。工件表面粗糙度也達(dá)到用戶要求**難能可貴的是刀具的**終失效形式并不是讓人擔(dān)心的崩刀刃，而是正常的后刀面磨損。此次斷續(xù)車削淬火齒輪外圓實(shí)驗(yàn)，打破了業(yè)內(nèi)立方氮化硼刀具不能用于強(qiáng)斷續(xù)車削淬火鋼的神話，在刀具學(xué)術(shù)界引起很大的轟動(dòng)。

（2）華菱超硬立方氮化硼刀具BN-H20牌號(hào)精加工淬火鋼汽車齒輪端面內(nèi)孔（如下圖）：端面加工為連續(xù)切削面，內(nèi)孔有油孔為輕微斷續(xù)面，使用的華菱BN-H20焊接式立方氮化硼刀具，精加工，切削參數(shù)：ap=0.25mm，F(xiàn)r=0.1mm/r，Vc=120m/min。加工效果：與國(guó)外PCBN刀片相比，不僅刀具壽命長(zhǎng)，而且刀具成本費(fèi)用只有國(guó)外PCBN刀片的1/2。

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