超硬材料CBN刀具的基础知识,你值得拥有!

发布时间:2022-06-28 10:30:12 

   很多机械厂的人不了解CBN刀具是什么?也不了解其加工领域,适合加工材质,所以这次小编就给大家简单介绍一下CBN刀具的定义及应用领域,希望大家能有所了解,在加工工件时选择正确的刀具材质进行切削,才能更好的提高生产效率,降低生产成本。

  一、什么是CBN刀具

   CBN刀具是利用人工方法在高温高压条件下用CBN微粉和少量的结合剂合成的,其硬度仅次于金刚石而远远高于其它材料,因此它与金刚石刀具统称为超硬刀具。

   CBN刀具具有很高的硬度、热稳定性和化学惰性,其热稳定性远高于金钢石,对铁系金属元素有较大的化学稳定性,因此常用于黑色金属的切削。

   CBN刀具的使用是对金属加工的一大贡献,导致切削发生革命性变化,是切削技术的第二次飞跃。

  二、CBN刀具的结构形式

   按照结构分为焊接式CBN刀具与整体聚晶CBN刀具

   焊接式CBN刀具是由CBN材料焊接到硬质合金基体上,从而组成各种车削刀片或其他镗孔用刀片,主要用于精加工工序。

  CBN刀具的结构形式

   整体聚晶CBN刀具是刀块通体都是CBN材质,中间没有孔,需要专业刀杆相配,主要用于粗加工工序。

  整体聚晶CBN刀具

  三、CBN刀具适合加工哪些材质?

   上面说到,CBN刀具常用于黑色金属的切削,主要包括高硬度铸铁/铸钢/锻钢,淬火钢,普通灰铸铁,粉末冶金等难加工材料(钢件硬度要求HRC45以上)。

   (1)高硬度铸铁/铸钢/锻钢:如高铬铸铁、合金铸铁、镍硬铸铁、白口铸铁、高锰钢、高速钢等材质均可加工,如轧辊、渣浆泵泵壳、叶轮、护板、衬板等均属于典型零部件。加工此类工件主要用整体聚晶CBN刀具,大余量切削毛坯余量,提高生产效率,降低总生产成本。

  

   (2)淬火钢:如淬火齿轮/齿轮轴、轴承、模具、同步器、球笼万向节、淬火轧辊等零部件属于典型淬火件,硬度在HRC60左右,CBN刀具可以轻松解决,并保证较高表面光洁度。

  

   (3)普通灰铸铁:如发动机缸体/缸盖、刹车盘、制动鼓、皮带轮、离合器压盘等均属于灰铸铁材质。采用CBN刀具可优势代替硬质合金刀片高速切削,其切削速度可高出硬质合金刀具几倍,而且在保证高表面质量的基础上,刀具寿命是硬质合金刀片的10-20倍。

  

   (4)粉末冶金:由于其自身多孔结构,导致零部件颗粒硬度高达HRC60,加工过程中易造成刃口疲劳和微崩,采用CBN刀具可有效提高生产效率,保证其刀具寿命。

  四、CBN刀具适合哪些加工方式?

   (1)高速切削:主要体现在普通灰铸铁领域,由于灰铸铁原材料的价格上涨,和企业竞争逐渐增大。最初采用硬质合金刀片加工灰铸铁最高线速度不能超过350m/min,反之则会剧烈磨损。但采用CBN刀具加工灰铸铁最高线速度可达到1500m/min(不考虑机床刚性的基础上),而且保证高的耐磨性,和高的被加工工件的表面质量。

   (2)重载切削:主要体现在高硬度铸铁/铸钢等领域,如轧辊、泵材质用于大型设备上,毛坯件加工余量大,需要耐磨性和抗冲击韧性兼优的切削刀具加工,而CBN刀具一次吃刀深度可达到10mm,大大提高生产效率。

  

  (3)干式切削:不管加工哪一类材质,CBN刀具首先都是采用干式切削的加工方式,CBN刀具其高温红硬性强,可承受1200℃的高温状态下正常切削,保证优异的耐用度。而且减少了采用切削液加工工件所带来的不必要的成本,保证良好的生产环境。