滚珠丝杠开槽用什么刀具?硬车/铣滚珠丝杠的PCBN刀片

  滚珠丝杠是一种高精度、高刚性的零件，广泛应用于各种机床中，由于在工作过程中，需精准的确定工作台坐标位置，将旋转运动转换成直线运动，而且还要传递一定的动力，所以在精度、强度及耐磨性等方面都有很高的要求。

  为了获得较高的硬度和良好的耐磨性，抗冲击韧性，常采用热处理工艺来提高工件的硬度和性能。滚珠丝杠滚道热处理后的硬度达到HRC60-62，，滚珠丝杠开槽主要以磨削工艺为主，随着刀具和机床行业的发展，硬车、硬铣滚珠丝杠已成为当前机械加工工艺的主要研究对象，具体采用硬车/硬铣工艺进行滚珠丝杠开槽相对磨削工艺有哪些优势呢？。

  1、滚珠丝杠开槽采用硬车削/硬铣削工艺的优势

  （1）一般情况下，车削的金属去除率是磨削的3-4倍，所消耗的能量只有磨削的1/5；

  （2）硬铣削滚珠丝杠可比传统磨削工艺少3-5道工序，一次成型铣削，提高加工效率；

  （3）硬车削滚珠丝杠表面光洁度同样可达到Ra0.4，采用修光刃，粗糙度变差的时间可进一步延长；如BN-H10 C25涂层CBN刀片使得硬车粗糙度变差的时间延长一倍；

  （4）硬铣削工艺相较于磨削工艺，铣削速度高，进刀切削量较小，可避免磨削工艺进给量过大而带来的滚道退火问题，

  （5）硬车/硬铣滚珠丝杠都采用干式切削的加工方式，相较于磨削工艺更绿色环保，如果尺寸受温差影响较大，用户可选择风冷。

  2、滚珠丝杠开槽用什么刀具（硬车削PCBN刀片）

  滚珠丝杠热处理后硬度达到HRC60-62之间，如想采用硬车方式对滚珠丝杠进行开槽，其切削刀具需具备较高的硬度，良好的耐磨性和强的抗冲击韧性等性能。

  BN-S20牌号，属于整体聚晶CBN刀片，其采用纯陶瓷作为结合剂的CBN烧结体，经过高温高压合成，具有更好的抗冲击性能，其次CBN采用纳米级超细晶粒，使其耐磨性更优异。可实现对滚珠丝杠滚道的大余量切削，不仅省去了退火工序和二次淬火的工序，而且解决了磨削难题。

  BN-H10牌号，硬车削滚珠丝杠PCBN刀片，属于非标定制产品，根据滚珠丝杠滚道的要求进行定制，又称为仿形加工，使滚珠丝杠开槽效率得到大幅提升，并保证0.003mm以内的齿形误差。

  3、滚珠丝杠开槽用什么刀具（硬铣削PCBN刀片）

  滚珠丝杠铣刀（又称旋风铣）是由刀体和刀片组成的，目前，铣刀片主要以PCBN铣刀片为主，或者根据滚珠丝杠滚道的要求进行非标定制，之后安装在铣刀盘上面，通常旋风铣刀盘需要安装3～6把刀片，刀片齿形的一致性非常关键。

  针对CBN旋风铣刀有两种PCBN牌号，一种为BN-H10牌号，对其滚珠丝杠进行开槽时，可以大幅度提高切削线速度。另外一种为BN-S20牌号，可以大余量切除滚珠丝杠滚道余量，这种牌号当初研发的初衷是从吃刀深度下夫来提高加工效率。

  BN-H10牌号PCBN铣刀片适合高转速机床和的旋风铣刀的动平衡设计。BN-S20牌号CBN铣刀片适合中/低速大余量硬铣削滚珠丝杠，机床的主轴转速可以稍低，但需要机床具有一定的刚性，对旋风铣刀的刀盘动平衡要求不高。

  BN-H10牌号PCBN旋风铣刀适合参数如下：

  线速度V=150--180m/min；

  走刀量Fr=0.08-0.2mm/r；

  吃刀深度0.2-0.3mm；

  刀具可重复修磨。

  BN-S20牌号CBN旋风铣刀适合参数如下：

  线速度：V=70-90m/min；

  走刀量0.1-0.2mm/min；

  吃刀深度不受限制，根据机床刚性调整。

  4、PCBN刀片硬车滚珠丝杠滚道的开槽案例