超硬材料CBN刀具的基礎(chǔ)知識(shí),你值得擁有!
很多機(jī)械廠的人不了解CBN刀具是什么?也不了解其加工領(lǐng)域,適合加工材質(zhì),所以這次小編就給大家簡(jiǎn)單介紹一下CBN刀具的定義及應(yīng)用領(lǐng)域,希望大家能有所了解,在加工工件時(shí)選擇正確的刀具材質(zhì)進(jìn)行切削,才能更好的提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本。
一、什么是CBN刀具?
CBN刀具是利用人工方法在高溫高壓條件下用CBN微粉和少量的結(jié)合劑合成的,其硬度僅次于金剛石而遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它材料,因此它與金剛石刀具統(tǒng)稱(chēng)為超硬刀具。
CBN刀具具有很高的硬度、熱穩(wěn)定性和化學(xué)惰性,其熱穩(wěn)定性遠(yuǎn)高于金鋼石,對(duì)鐵系金屬元素有較大的化學(xué)穩(wěn)定性,因此常用于黑色金屬的切削。
CBN刀具的使用是對(duì)金屬加工的一大貢獻(xiàn),導(dǎo)致切削發(fā)生革命性變化,是切削技術(shù)的第二次飛躍。
二、CBN刀具的結(jié)構(gòu)形式
按照結(jié)構(gòu)分為焊接式CBN刀具與整體聚晶CBN刀具。
焊接式CBN刀具是由CBN材料焊接到硬質(zhì)合金基體上,從而組成各種車(chē)削刀片或其他鏜孔用刀片,主要用于精加工工序。
CBN刀具的結(jié)構(gòu)形式
整體聚晶CBN刀具是刀塊通體都是CBN材質(zhì),中間沒(méi)有孔,需要專(zhuān)業(yè)刀桿相配,主要用于粗加工工序。
整體聚晶CBN刀具
三、CBN刀具適合加工哪些材質(zhì)?
上面說(shuō)到,CBN刀具常用于黑色金屬的切削,主要包括高硬度鑄鐵/鑄鋼/鍛鋼,淬火鋼,普通灰鑄鐵,粉末冶金等難加工材料(鋼件硬度要求HRC45以上)。
(1)高硬度鑄鐵/鑄鋼/鍛鋼:如高鉻鑄鐵、合金鑄鐵、鎳硬鑄鐵、白口鑄鐵、高錳鋼、高速鋼等材質(zhì)均可加工,如軋輥、渣漿泵泵殼、葉輪、護(hù)板、襯板等均屬于典型零部件。加工此類(lèi)工件主要用整體聚晶CBN刀具,大余量切削毛坯余量,提高生產(chǎn)效率,降低總生產(chǎn)成本。
(2)淬火鋼:如淬火齒輪/齒輪軸、軸承、模具、同步器、球籠萬(wàn)向節(jié)、淬火軋輥等零部件屬于典型淬火件,硬度在HRC60左右,CBN刀具可以輕松解決,并保證較高表面光潔度。
(3)普通灰鑄鐵:如發(fā)動(dòng)機(jī)缸體/缸蓋、剎車(chē)盤(pán)、制動(dòng)鼓、皮帶輪、離合器壓盤(pán)等均屬于灰鑄鐵材質(zhì)。采用CBN刀具可優(yōu)勢(shì)代替硬質(zhì)合金刀片高速切削,其切削速度可高出硬質(zhì)合金刀具幾倍,而且在保證高表面質(zhì)量的基礎(chǔ)上,刀具壽命是硬質(zhì)合金刀片的10-20倍。
(4)粉末冶金:由于其自身多孔結(jié)構(gòu),導(dǎo)致零部件顆粒硬度高達(dá)HRC60,加工過(guò)程中易造成刃口疲勞和微崩,采用CBN刀具可有效提高生產(chǎn)效率,保證其刀具壽命。
四、CBN刀具適合哪些加工方式?
(1)高速切削:主要體現(xiàn)在普通灰鑄鐵領(lǐng)域,由于灰鑄鐵原材料的價(jià)格上漲,和企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)逐漸增大。最初采用硬質(zhì)合金刀片加工灰鑄鐵最高線速度不能超過(guò)350m/min,反之則會(huì)劇烈磨損。但采用CBN刀具加工灰鑄鐵最高線速度可達(dá)到1500m/min(不考慮機(jī)床剛性的基礎(chǔ)上),而且保證高的耐磨性,和高的被加工工件的表面質(zhì)量。
(2)重載切削:主要體現(xiàn)在高硬度鑄鐵/鑄鋼等領(lǐng)域,如軋輥、泵材質(zhì)用于大型設(shè)備上,毛坯件加工余量大,需要耐磨性和抗沖擊韌性兼優(yōu)的切削刀具加工,而CBN刀具一次吃刀深度可達(dá)到10mm,大大提高生產(chǎn)效率。
(3)干式切削:不管加工哪一類(lèi)材質(zhì),CBN刀具首先都是采用干式切削的加工方式,CBN刀具其高溫紅硬性強(qiáng),可承受1200℃的高溫狀態(tài)下正常切削,保證優(yōu)異的耐用度。而且減少了采用切削液加工工件所帶來(lái)的不必要的成本,保證良好的生產(chǎn)環(huán)境。
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