热后精车齿轮/齿轮轴刀具方案(含强断续车削齿轮端面抗崩刀片)

  热处理后加工齿轮的工艺改进，20crmnti、20crnimoH（8620H）齿轮钢渗碳热处理后硬度高，一般再HRC58~62度，才能达到齿轮的刚性和强度要求，但是这也给齿轮的机械加工带来很大难题，而加工完成后再淬火，会造成尺寸变形，为了保证齿轮精度和尺寸一致性，会留较小余量进行热后精加工，在硬车削刀具应用之前，都是采用磨削工艺加工，但随着行业的快速发展及对效率的极致追求，就需要用CBN超硬刀具硬车削加工齿轮，实现“以车代磨”新型工艺。本文就对热后精车齿轮的刀具进行总结分享，含强断续车削加工齿轮端面的抗崩刀片，精车加工齿轮内孔光洁度达Ra0.8以内的精车刀粒，还有实际应用案例和参数。

  热后精车齿轮/齿轮轴的刀具材质选择

  热后精车加工齿轮过程中，由于切削力大、切削温度高，对切削刀具的要求较高，如需具备较高的耐热性和耐磨性等。陶瓷刀具和CBN刀片的耐热性和耐磨性好，可采用高切削速度和低进给量加工，但由于脆性大，只能小余量的切削深度加工，反之则出现崩刀等现象。

  陶瓷刀具适合加工HRC45-55之间的齿轮，对于HRC58以上硬度的齿轮选择CBN刀片更合适，CBN刀片是目前加工黑色金属材料的优选刀具，可加工硬度HRC45-79之间的工件。

  淬硬齿轮的切削工况分别是连续切削、轻微断续切削和强断续切削工况（如下图），针对以上三种工况，分别研制出不同材质的切削刀具，有针对性的解决难加工问题更具优势。

  热后精车齿轮/齿轮轴刀具方案一：连续车削齿轮内孔光洁度好的精车刀粒

  连续切削工况主要面对的问题是硬度高，切削过程中产生大量的热会影响切削刀具的使用寿命，因此切削刀具需具备高硬度，高耐磨性的优势，对此推荐复合式CBN刀片BN-H05，属于复合式CBN刀具，只有1面的切削刃可使用，但精加工齿轮时，其优异的耐磨性和多刃口CBN刀具无法比拟的。同时在保证齿轮的尺寸精度和表面质量达到Ra0.8的基础上，大幅提高生产效率和降低生产成本。

  为了进一步提高效率、寿命和降低成本，在现有CBN刀片基础上增加CBN涂层，使用涂层PCBN刀片BN-H05 C25.

  热后精车齿轮/齿轮轴刀具方案二：断续加工齿轮内孔耐磨性能好的刀头

  轻微断续切削工况的难加工问题是在淬硬齿轮硬度高的基础上，再加上断续切削（切削刃间断的与齿轮接触的切削），容易造成齿轮表面粗糙度超差，尺寸精度差，甚至崩刀。

  对此，推荐复合式CBN刀片BN-H10材质，耐磨损性和耐崩损性兼备，并且所配刀杆和硬质合金可转位刀片的刀杆通用，更经济。亦可在刀片上加涂层，具体案例如下：

  热后精车齿轮/齿轮轴刀具方案三：强断续车削齿轮端面的抗崩刀片

  强断续切削工况是目前淬硬齿轮最难加工的工况，对切削刀具的性能和稳定性要求极高，尤其在要求严格的尺寸公差和表面光洁度的情况下。经过长期的研究实践，最终研制出可强断续切削淬硬齿轮的切削刀具—BN-H21材质，优异的刀尖强度，在强断续切削淬硬齿轮中表现优异。

  总结：随着齿轮行业的竞争不断加剧，对高效切削刀具的需求不断增加，作为超硬刀具国产化的先驱者，还将一如既往的为齿轮行业服务，提供高效高质量CBN刀片材质。

  BN-H10复合式CBN刀具硬态切削齿轮时一般采用干式切削，不添加切削液，但有时对工件的加工精度和表面质量及刀具寿命有特殊要求时，也可使用水基切削液进行连续、均匀的冷却方式，避免刀片产生微裂纹。