什么情况下选择cBN刀具加工工件效果更好
首先cBN刀具使用的cBN是20世纪50年代首先由美国通用电气公司利用人工方法在高温高压条件下合成的,其硬度仅次于金刚石而远远高于其它材料,故立方氮化硼与金刚石统称为超硬材料。具备高温红硬性,良好的耐磨性,强的抗冲击韧性和较好的热稳定性。
最先用于机械制造业的cBN刀具以焊接式为主,主要用于精加工工序,吃刀深度较小。之后随着制造业的需要,cBN刀具行业研发出可大余量切削和强断续切削的整体式cBN刀具,以及多刃口更经济的镶嵌式cBN刀具。
由于cBN刀具的性能原因,较适合加工高硬度难加工材料,如高硬度铸铁/铸钢,热处理后的高硬钢件,粉末冶金,高温合金等材质,不过随着刀具行业和制造业的高效发展,cBN刀具同样广泛应用于普通的灰铸铁领域,加工不仅效率高,而且成本低。
(1)对于热处理后的钢件来讲,硬度在HRC45以上的选择cBN刀具效果较好,如硬度低于HRC45,加工过程中容易粘刀,更适合选择硬质合金刀具或涂层刀具。
(2)断续切削硬度HRC45以上的淬火件,所谓的断续切削就是,被加工表面存在孔或键槽,刀具加工过程中断断续续。针对此类情况,选择cBN刀具加工效果更好。cBN刀具的抗冲击韧性和抗断裂性能兼备,不会出现崩刃或崩碎的现象。
(3)加工铸造成型的高硬度铸铁/铸钢件,尤其是存在夹砂、气孔等铸造缺陷的工件,cBN刀具加工效果更好。就拿铸铁轧辊来说,不仅可拉荒粗车轧辊表面的夹砂,气孔,而且耐用度高,不会因为铸造缺陷而降低刀具寿命。
(4)大批量生产灰铸铁件时选择cBN刀具效果较好。灰铸铁大家都知道,传统刀具即可加工。但对于大型企业,大批量生产灰铸铁件时,由于利润较低,都想提高生产效率,降低生产成本。此时选择cBN刀具最适合不过。
尤其是数控机床加工时,采用cBN刀具加工,最高线速度可达到1500m/min(在不考虑机床刚性的基础上),而且刀具寿命高。
(5)cBN刀具适合干式切削,绿色环保。原因一是cBN刀具材质有一定的脆性,尤其整体聚晶cBN刀具,在加工过程中添加切削液易崩刃;原因二是cBN刀具高温红硬性强,所谓高温红硬性就是在承受高温(1300℃)的状态下正常切削加工,不仅不需要排屑槽,而且可保证稳定的刀具寿命。,所以cBN刀具更适合干式切削,同样更符合绿色环保的制造业发展方向。 (中国刀具商务网)
超硬材料工程2017年3期