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立方氮化硼刀具的研究

发布时间:2019-05-21作者:海市蜃楼

立方氮化硼(简称CBN)是用六方碳化硼为原料,应用超高温高压技术制成的一种无机超硬资料。其主要性能是:

  (1)具有仅次于金刚石的高硬度(8000~9000HV)和耐磨性,能在高速切削下坚持精度;

  (2)具有比金刚石更好的热稳定性,高温硬度高于陶瓷,在1300~1400℃高温下,其主要性能坚持不变;

  (3)化学稳定性好,在1000℃以下时不发作氧化现象,与铁系金属在1200~1300℃时也不易起化学反响。

  因而,在高速下切削淬火钢、冷硬铸铁时,粘结和扩散磨损比拟小;

  (4)热导率较高,摩擦系数较小,热导率虽比金刚石小(约为金刚石的1/2),但远高于陶瓷刀具。

cbn刀具

 PCBN刀具的典型应用

  (1)硬加工,以车代磨

  由于PCBN刀具又有极高的硬度及红硬性,可使被加工的高硬度零件取得良好的外表粗糙度,所以采用博特PCBN整体双面复合式车削淬硬钢可完成“以车代磨”。应用实例如汽车齿轮孔的加工,此类零件资料外表硬度为60~62HRC,齿轮孔精度为IT6,外表粗糙度Ra≤0.8um。传统加工工艺为:机加工--热处置--

  磨削。采用超硬刀具“以车代磨”的加工工艺为:粗加工--热处置--精加工。这种新工艺科大幅度进步加工效率,降低加工本钱。

  (2)高速切削,高稳定性加工

  在汽车发起机消费线上,灰铸铁缸体的缸孔精加工是一个关键工序,请求缸孔加工尺寸精度高、外表粗糙度小、尺寸稳定性好。由于消费线加工节拍快,请求切削速度高,刀具寿命长,且倒角、粗精镗等多个工位的刀片寿命应满足耐用度的请求。采用PCBN刀片即可完成发起机缸孔的高速切削及高稳定性加工,其典型切削参数为:v=500m/min,f=0.2~0.4mm/r,ap=0.2~0.7mm,可到达的加工外表粗糙度Ra≤1.6um,刀具寿命>1000件。这种刀具十分合适于大批量消费线上高速加工。

  (3)干式切削,清洁化消费

  采用PCBN刀具加工含硼的铸铁缸套,切削参数:v=200m/min,f=0.1mm/r,ap=0.2~1mm,可到达的加工外表粗糙度Ra≤1.6um,精度IT6,两次刃磨间刀具寿命>100件,完成了“以车代磨”。由于采用干式切削,防止了切削液及砂轮尘埃对环境的污染,切屑也可回收再应用,契合清洁化消费的请求。

  金刚石具有极高的硬度和耐磨性,是最硬的刀具资料。金刚石刀具具有十分尖利的刀刃,有很好的导热性,线收缩系数很小,摩擦系数也小。因而可应用PCBN资料完成有色金属及耐磨非金属资料的高精度、高效率、高稳定性和低外表粗糙度加工。

  PCD刀具主要应用的切削范畴

  (1)高速切削轻金属及其合金以及非金属资料PCD刀具在切削铝合金资料时,能够到达十分高的速度。采用PCD刀具加工有色金属时,由于金刚石硬度高,外表与金属亲和力小,且刀具普通抛光成镜面,不易产生积屑瘤,加工尺寸稳定性以及外表质量都很好,刀具寿命可达几千~几万件,特别合适于汽车、摩托车零件的大批量消费和飞机零件的高速大加工量切削。

  (2)精细和超精细高速切削

  由于金刚石资料的分离强度高,停止微切削量加工时,能够完成非铁金属的镜面加工,这种工艺可用于精细和超精细以及光学元件的精加工。

  在超精细车床上,采用单晶金刚石刀具,可完成球体的镜面加工。机床采用超精细气体诧异主轴及回转工作台,径向圆跳动误差≤0.3um,工件采用高精度气动卡盘,可完成快速高精度定位。加工铝件时,可到达外表粗糙度Ra≤0.025um,

  (3)用于新型陶瓷资料和难加工资料的加工

  特别是加工高硬度、耐磨的难加工有色金属以及非金属资料时,如高硅铝合金、加强纤维塑料、耐热合金等具有明显的优越性。

  留意事项

  CBN刀具和金刚石刀具硬度高,刀具寿命长,适用于大批大量消费的场所以及用于特殊请求场所的加工, 如精细切削高硬度资料等,如今许多刀具制造厂家推出的超硬刀具,大都汇给出刀具的运用环境和适用 的切削参数。在运用超硬刀具时,一方面要人站研讨厂家提供的运用参数,另一方面,还要充沛思索实 际的切削条件。

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