车削淬硬钢/淬火钢的CBN刀具_郑州华菱超硬材料有限公司-专业硬材料加工工具的开拓者
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车削淬硬钢/淬火钢的CBN刀具

发布日期:2021-01-18 15:56:40

导读:随着数控机床等加工设备精度的提高及PCBN刀具的应用,以硬车替代磨削工艺完成零件的最终精加工已成为淬硬钢/淬火钢的新途径。

  淬硬钢/淬火钢一般用于工作在接近其机械力学性能极限点状态下的零部件。磨削是精加工淬硬钢/淬火钢的常用工艺。随着数控机床等加工设备精度的提高及PCBN刀具的应用,以硬车替代磨削工艺完成零件的最终精加工已成为淬硬钢/淬火钢的新途径。
  立方氮化硼(CBN)超硬材料用于磨削加工已有约40年历史,其应用技术已相当成熟。CBN用作刀具材料使用是在二十世纪七十年代,其切削性能表现优良,尤其在车削淬硬钢/淬火钢方面更具优势。
  华菱超硬,作为我国超硬刀具国产化的先驱,以国家超硬材料重点实验室和河南科技大学为技术依托,自备超硬刀具研发中心,专注于脆硬材料和难切削材料加工用PCBN刀具和高品级金刚石的研究方向,在硬车这个细分领域独具优势。下面华菱超硬就多年累积的实战经验,从PCBN刀具的自身性能,及切削状态等方面为大家介绍一下CBN刀具车削淬硬钢/淬火钢的效果。
1、CBN刀具自身优势
  车削淬硬钢时,由于材料硬度大,切削力和切削温度高等特点,需要车削刀具具备好的耐热性和耐磨性,PCBN单晶的显微硬度为HV8000~9000,是目前已知的第二高硬度的物质,PCBN复合片的硬度一般为HV3000~5000,而且PCBN的耐热温度可达1400~1500℃,是车削淬硬钢/淬火钢的首选材质。
  其次CBN刀具具有很高的抗氧化能力,在1000℃时也不产生氧化现象,与铁系材料在1200~1300℃时也不发生化学反应。具有良好的导热性和较低的摩擦系数,恰好是车削淬硬钢/淬火钢所选具备的要求。车削淬硬钢/淬火钢时不会发生氧化,保持PCBN刀具的优良切削性能,同时CBN刀具可高速车削淬硬钢/淬火钢,其热量被铁屑带走,避免烧伤工件。

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2、CBN刀具大余量车削淬硬钢/淬火钢的效果
  早期CBN刀具没能得到推广的原因之一就是只能用于精加工工序,最开始国外最先研发出CBN刀具,以焊接式为主,在硬质合金基体上焊接PCBN片材,用于精加工工序,但随着国内超硬材料行业的不断研发,早已解决这个问题,国内以华菱超硬为代表的超硬刀具企业,早已研发出整体聚晶CBN刀具,可大余量车削淬硬钢/淬火钢,高硬度铸铁等黑色金属,如华菱超硬BN-S20牌号现在已经很成熟的应用于淬火钢轴承,滚珠丝杠等行业,切削余量1-10mm轻松解决,刀具寿命是硬质合金刀具的几十倍。

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3、CBN刀具断续切削淬硬钢/淬火钢的效果
  早期CBN刀具没能得到广泛推广的另一个原因就是CBN刀片脆性大,容易崩刀,整体下来价格昂贵,生产成本高。现在CBN刀具已经广泛应用于各个行业,而且脆性大的问题也得到了很好的解决,如华菱超硬BN-H10牌号和BN-H21牌号就是主要针对断续切削工况所研制的两款刀具,分别用于中等断续和强断续工况中,切削过程中不崩刀,不烧伤,尤其对于HRC50以上硬度的淬硬钢/淬火钢效果更佳,深受广大客户的信赖。

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4、CBN刀具车削淬硬钢/淬火钢可获得多高的表面粗糙度
  工件硬度越高,加工表面粗糙度值越小,所以,PCBN刀具车削淬硬钢/淬火钢时,表面粗糙度可轻松达到Ra0.8,而且CBN刀具由于自身高硬度高耐磨性的原因,也非常适合车削高硬度的钢件,而且经过多年的研制,华菱超硬推出的BN-H05牌号CBN刀具车削淬硬钢/淬火钢时,可获得Ra0.4以内的表面粗糙度,同时保证高的尺寸精度。

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5、总结
  (1)PCBN刀具是目前淬硬钢/淬火钢的理想车削刀具,尤其针对HRC50以上的淬硬钢更具优势,对于软材料,建议使用硬质合金刀具;
  (2)焊接式PCBN刀片车削淬硬钢/淬火钢时,切削余量控制在0.5mm以内,对于大于1mm的切削余量,建议选择整体聚晶CBN刀具。
  (3)断续切削淬硬钢/淬火钢,选择BN-H10牌号和BN-H21牌号,连续切削则选择BN-H05牌号。
  (4)CBN刀具车削淬硬钢/淬火钢时,一般采用干式切削或风冷,如果非要添加切削液,就选择水性切削液,连续不断的添加,不能中断。

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