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CBN刀具在机加工中的应用


1.用CBN刀片精车淬硬钢 

采用CBN刀片精车淬硬钢,其工件硬度高于45HRC,效果最好。其切削速度一般为80~120m/min,工件硬度越高,切削速度宜取低值,如车硬度为70HRC的工件,其切削速度宜选60~80m/min。精车的切深在0.1~0.3mm,进给量在0.05~0.025mm/r,精车后的工件表面粗糙度为Ra0.3~0.6μm,尺寸精度可达0.013mm。若能采用刚性好的标准数控车床加工,CBN刀片的刚性好和刃口锋利,则精车后的工件表面粗糙度可达Ra0.3μm,尺寸精度可达0.01mm,可达到用数控磨床加工的水平。 

如果机床刚性好,选用的切削速度较低,则选用CBN刀片可精车断续表面。 精车加工余量一般为0.3mm左右,尽可能提高工件淬火前的尺寸精度和减少热变形,以保证精车时切削余量均匀,延长CBN刀具的使用寿命。 精车一般不用切削液,因为在较高的切削速度下,大量的切削热由切屑带走,很少会停留在工件表面而影响加工表面质量和精度。

2.加工硬铸铁和灰口铸铁

(1)加工硬铸铁 

用CBN刀片车削淬硬钢时,要求工件淬火硬度高于45~55HRC,加工硬铸铁时,只要硬度达到中等硬度水平(45HRC),就会取得良好的加工效果。如汽车发动机缸盖上的排气阀座,该阀座是采用含铜、钼的高铬合金铸铁材料,其硬度一般约为44HRC,采用CBN刀片切削加工,其效果一直保持稳定,可较好地解决引进设备的刀具国产化问题。

精车刀片宜选用强度和韧性高的80°菱形刀片,刀尖半径在0.8~1.2mm之间。精车淬硬工艺可实现以车代磨,实施前需做工艺试验,可用与工件材料、硬度和大小相同的棒料,在同类机床上进行精加工或粗加工试验,关键是要试验刀具与切削参数的选择及工艺系统是否有足够的刚性。

(2)高速铣削灰口铸铁 

高速铣削灰口铸铁时,一般粗加工当然可以使用K类硬质合金,精加工可用陶瓷刀片。如在一个装有8块刀片的端铣刀上改用只装对称式的两片CBN刀片,并将切削速度提高4倍,其结果是金属切除率相同,而切削力却下降3/4,刀具寿命与加工质量超过前者。 

对珠光体铸铁与冷硬铸铁,也宜采用CBN刀具进行高速加工,与其它刀具材料比较,可提高切削速度、延长刀具寿命、降低了表面粗糙度。



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