用PCBN刀具精車淬硬鋼

時間：2015-07-14 15:40:05 來源：鄭州元素工具技術有限公司 點擊量：368

淬硬鋼工件常規的加工工藝是粗磨、精磨，現代切削加工與刀具材料技術的發展，可采用高精度的車削工藝代替磨削加工，為淬硬工件的精加工開辟了一條快捷經濟的新途徑。經數據證明，加工HRC45以上淬火鋼時合金涂層刀片易燒刀且加工效率低，大部分 陶瓷刀片加工HRC52以上高硬度材料時，不及超硬刀具經濟，且陶瓷刀具受脆性限制一般局限于精加工中，在切削余量大或斷續切削時陶瓷刀片容易出現打刀問題，精車淬硬鋼工件，因此，車削硬度高于45HRC的工件時能夠更好的發揮出PCBN刀具的強大優勢。元素工具技術有限公司生產的復合焊接刀具YBN245、YBN285系列，在切削淬火硬度(55～60HRC)的工件時，切削速度v一般為90～180m/min，是硬質合金刀具的10倍以上。車削70HRC以上的工件，車削速度v也可達到60～120m/min。精車切削深度0.05～0.5mm，進給量0.05～0.2mm/r，精車后的工件表面粗糙度可達Ra0.3～0.6，尺寸精度可達0.013mm。若采用剛性較好的標準數控車床加工，PCBN刀具剛性和刃口保護較好，則精車后的表面粗糙度可達Ra0.3，尺寸精度可達0.01mm，達到使用數控磨削的水平。也可精車斷續表面，只是切削速度要適當，機床加工系統剛性要非常好，要選用高含量的PCBN復合刀片。精車時一般加工余量為0.3mm左右，在條件允許下盡可能保證余量均勻，即需提高淬火之前的尺寸精度，因為均勻的加工余量可以延長PCBN刀具壽命。精車一般不用切削液，因為切削速度較高，大量的熱量將由切屑帶走，很少會在工件表面產生熱損傷及熱變形。刀片宜選擇韌性和強度高的80°菱形（CNGN刀片），刀尖圓弧半徑在0.4～1.2mm之間，雖然刀尖半徑越大，加工后的工件表面粗糙度值越低，但切削力會增大，導致剛性不足的加工系統產生振顫。因此要根據實際生產情況選用合適的刀尖圓弧。
PCBN刀具在使用前有必要對刃口倒角鈍化處理，以保護其刃口。當采用車削工藝時，事先須用淬火的棒料進行粗加工或精加工試驗。目前，國內已有許多單位采用了以車代磨加工淬火鋼工藝，如某大型齒輪廠用我公司生產的PCBN刀具YBN285系列加工滲碳淬火(55～60HRC)的20CrMnTi汽車盆角齒輪，采用v=150mm/min，f=0.1mm/r，ap=0.2～0.3mm加工參數，實現了以車代磨，刀具切削行程大于10km。加工效率是以前的3倍，大大的節省電力、人工、設備投入等生產成本。

PCBN刀具是一種非常有前途的刀具材料，具有很好的切削性能，但是對使用條件要求也很高，因此只要正確選擇PCBN刀具及牌號，選用合適的加工參數，就能降低單件刀具費用，從而創造巨大的經濟效益。