刀具材料立方氦化硼(CBN)的發(fā)展與應(yīng)用(上)

發(fā)布日期:2012-08-29    蘭生客服中心    瀏覽:2376

“21世紀(jì)是高科技時代,產(chǎn)品必須是有高性能、高質(zhì)量才有市場,企業(yè)才有生命力。為此,應(yīng)盡快提高制造技術(shù)水平,而推廣使用CBN工具提高制造技術(shù)是一種有力措施,這不僅需要有關(guān)主管部門的有力資助和支持,有組織、有計劃地逐步推廣CBN工具的技術(shù)配套與使用,同時也要求用戶勇于接受新材料、新技術(shù),改變過去陳舊的生產(chǎn)觀念與管理方法,即刀(磨)具均消耗費(fèi)用指標(biāo)很低,只許占產(chǎn)品成本的1/100左右,而不是以提高生產(chǎn)效率和保證產(chǎn)品質(zhì)量為準(zhǔn),這樣會限制優(yōu)質(zhì)高效的刀(磨)具應(yīng)用與先進(jìn)設(shè)備生產(chǎn)能力的發(fā)揮。實(shí)踐證明,CBN刀(磨)具的成效不僅可提高產(chǎn)品的加工質(zhì)量,而且也可提高經(jīng)濟(jì)效益。”

  立方氦化硼(CBN)是繼人造金剛石之后,人工合成的一種新型超硬刀具切削材料,其硬度僅次于金剛石,在切削和磨銷加工中得到廣泛應(yīng)用。

  立方氦化硼(CBN)在切削加工中的應(yīng)用

  1.用PCBN刀片精車淬硬鋼

  采用PCBN刀具精車淬硬鋼,其工件硬度高于45HRC,效果最好。其切削速度一般為80~120m/min,工件硬度越高,切削速度宜取低值,如車硬度為70HRC的工件,其切削速度宜選60~80m/min。精車的切深在0.1~0.3mm,進(jìn)給量在0.05~0.025mm/r,精車后的工件表面粗糙度為Ra0.3~0.6μm,尺寸精度可達(dá)0.013mm。若能采用剛性好的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控車床加工,PCBN刀具的剛性好和刃口鋒利,則精車后的工件表面粗糙度可達(dá)Ra0.3μm,尺寸精度可達(dá)0.01mm,可達(dá)到用數(shù)控磨床加工的水平。

  如果機(jī)床剛性好,選用的切削速度較低,則選用PCBN復(fù)合刀片可精車斷續(xù)表面。

  精車加工余量一般為0.3mm左右,盡可能提高工件淬火前的尺寸精度和減少熱變形,以保證精車時切削余量均勻,延長PCBN刀具的使用壽命。

  精車一般不用切削液,因?yàn)樵谳^高的切削速度下,大量的切削熱由切屑帶走,很少會停留在工件表面而影響加工表面質(zhì)量和精度。

  精車刀片宜選用強(qiáng)度和韌性高的80°菱形刀片,刀尖半徑在0.8~1.2mm之間,為保護(hù)刀具刃口,使用前需用細(xì)油石倒棱。

  精車淬硬工件是一門新工藝,實(shí)施前需做工藝試驗(yàn),可用與工件材料、硬度和大小相同的棒料,在同類機(jī)床上進(jìn)行精加工或粗加工試驗(yàn),關(guān)鍵是要試驗(yàn)刀具與切削參數(shù)的選擇及工藝系統(tǒng)是否有足夠的剛性。該工藝目前國內(nèi)已經(jīng)采用,如一汽集團(tuán)用PCBN刀具加工滲碳淬火(58~63HRC)的20CrMnTi變速箱齒輪撥叉槽,采用的工藝參數(shù)為υc=150m/min, f=0.1mm/r,αp=0.2~0.3mm,實(shí)現(xiàn)了以車代磨。

  2.加工硬鑄鐵和灰口鑄鐵

  (1)加工硬鑄鐵

  用PCBN刀具車削淬硬鋼時,要求工件淬火硬度高于45~55HRC,加工硬鑄鐵時,只要硬度達(dá)到中等硬度水平(45HRC),就會取得良好的加工效果。如汽車發(fā)動機(jī)缸蓋上的排氣閥座,該閥座是采用含銅、鉬的高鉻合金鑄鐵材料,其硬度一般約為44HRC,其閥座上孔采用锪(鉸)、車兩種工藝,大多是在專用自動線上加工,與槍鉸導(dǎo)管孔一道進(jìn)行。所采用的切削用量為:υc=71.6m/min,υf=26.5mm/min,αp=1.0mm,采用BC拉削油,自采用PCBN刀具加工后,與以往采用的各種硬質(zhì)合金刀片加工相比,刀具平均耐用度為1200件,加工表面粗糙度為Ra0.4μm,閥座面擺差≤0.05mm。東風(fēng)汽車公司發(fā)動機(jī)廠自1988年使用PCBN刀具后,其效果一直保持穩(wěn)定,較好地解決了引進(jìn)設(shè)備的刀具國產(chǎn)化問題。

更多相關(guān)信息