如何使用立方氮化硼刀具加工高硬度铸铁

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立方氮化硼刀具的种类与使用

立方氮化硼刀具的种类与使用

书山有路勤为径;学海无涯苦作舟
立方氮化硼刀具的种类与使用
立方氮化硼刀具过去主要用于精加工,近十几年来通过改进生
产工艺,控制原料纯度和晶粒尺寸,采用复合材料和热压工艺等,其脆性
有了重大改进,韧性提高,使用可靠性大大改善,已可作为常规刀具在生
产中应用,对提高工效、保证产品质量起重要作用。

立方氮化硼刀具材料的性能特点
立方氮化硼刀具是指用立方氮化硼(CBN)做成切削部分的刀具。

立方氮化硼(CBN)是氮化硼BN的同素异构体之一,结构与金刚石相似,是用超高温超高压技术人工合成的超硬材料。

其硬度仅次于金刚石(显微
硬度可达8000~9000HV),且热稳定性高(达1250~1350℃),对铁族元素化学惰性大,抗黏结能力强,用金刚石砂轮即可磨削开刃,故适于加工
35HRC以上的硬质材料,如各种淬硬钢(碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、轴承钢、模具钢等)、冷硬铸铁、钴基和镍基高温合金、硬质合金、表面
喷涂(焊)材料等高硬及耐磨材料,也可用于钛合金、纯镍、纯钨及其它材
料的加工。

它是以车、铣代替磨削的最佳刀具之一。

用立方氮化硼刀具加
工淬硬钢的表面粗糙度为Ra1.60.4μm,精度可达IT7IT6。

上海通用汽车公司在一条发动机柔性生产线上,用山高刀具(上海)
公司生产的立方氮化硼CBN300刀片面铣刀铣削发动机缸体平面(铸件),切削速度高达1600m/min,进给速度为5000mm/min。

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一篇文章让你读懂立方氮化硼刀具的性能优势及加工领域

一篇文章让你读懂立方氮化硼刀具的性能优势及加工领域

一篇文章让你读懂立方氮化硼刀具的性能优势及加工领域随着现代技术和切削技术的不断发展,很多刀具材料相继出现,刀具发展由高速钢刀具—硬质合金刀具—吐涂层硬质合金刀具—陶瓷刀具—立方氮化硼刀具。

其中立方氮化硼刀具1970年开始使用于切削刀具,并且由于其良好的加工性和可高速切削的性能,使之成为加工高硬度难加工材料的手选择刀具材料。

接下来就具体介绍一下立方氮化硼刀具的性能优势及加工领域。

一、立方氮化硼刀具的性能(1)硬度高,耐磨性好:立方氮化硼刀具的硬度仅此与金刚石刀具,和金刚石刀具统称为超硬刀具。

由于其较高的硬度也使立方氮化硼刀具具有良好的耐磨性。

(2)具有很高的热稳定性:耐热性可达1400℃~1500℃,比金刚石的耐热性(700℃~800℃)高出一倍,是刀具材料中耐热性最高的,故可加工高温合金材料。

(3)具有很好的化学稳定性:与铁系材料到1200℃~1300℃不起化学作用。

(4)良好的导热性:CBN的导热系数(79.54 W/m.k)仅次于金刚石(146.5 W/m.k),随着切削速度的提高,CBN的导热系数也逐渐增高。

这有利于降低切削区的温度而减少扩散磨损。

二、立方氮化硼刀具的分类立方氮化硼刀具分为整体聚晶立方氮化硼刀具和焊接式立方氮化硼刀具。

整体聚晶立方氮化硼刀具是通体都是一种牌号—立方氮化硼,此刀片中间没有孔,属于机夹可转位刀具,需专门配置刀杆;二焊接式立方氮化硼刀具是只有刃口部位是立方氮化硼材料,基体是硬质合金材质。

此类中间有中心孔,其配备刀杆和硬质合金刀具的刀杆通用。

三、立方氮化硼刀具的应用随着切削技术的不断发展,立方氮化硼刀具广泛应用于高硬度难加工材料的加工。

(1)立方氮化硼刀具可以车代磨,硬车削高硬度难加工材料由于立方氮化硼刀具具有较高的硬度和耐磨性,红硬性。

所以采用华菱超硬整体聚晶立方氮化硼刀具可以车代磨硬车削高硬度难加工材料。

(2)高速切削随着现代技术的发展,由于部分工件如汽车零部件刹车盘、制动鼓均属于批量生产,由数控车床铸件替代普通车床加工刹车盘、制动鼓。

立方氮化硼刀具切削冷硬铸铁的优势

立方氮化硼刀具切削冷硬铸铁的优势

立方氮化硼刀具切削冷硬铸铁的优势(1)切削速度高:用DLSF立方氮化硼复合片切削球墨冷硬铸铁,可以使用较高的切削速度。

刀具几何参数为0=—3。

0=8。

r=84。

s=0。

=0.6mm,01=6。

b=0.3mm。

当Vc=60m/min,p=0.3mm,f=0.22mm/r时,切削160min后,后刀面只磨损了0.16mm。

而使用YG6X硬质合金刀具的切削速度只有6.6m/min,仅为立方氮化硼刀具的1/9。

(2)耐用度高:用德国比尔斯公司生产的立方氮化硼圆刀片,以Vc=40m/min、f=0.16mm/r的切削用量加工HRC55的冷硬铸铁,刀具耐用度为500min,而用陶瓷刀具加工时刀具耐用度只有5min。

立方氮化硼刀具的耐用度是陶瓷刀具的100倍。

(3)加工精度和表面质量好:用硬质合金刀具车削HRC50的表面喷涂冷硬铸铁轧辊,当Vc=20m/min、p=0.3mm、f=0.22mm/r时,圆度误差高达0.5mm,表面粗糙度Ra为12.5m;而使用立方氮化硼刀具车削,切削速度提高了,圆度误差很小,表面粗糙度Ra小于0.8m。

(4)金属切除率高:用立方氮化硼刀具切削冷硬铸铁轧辊,可以获得极高的金属切除率。

例如,当Vc=6lm/min、p=/mm、f=0.94mm/r时,金属切除率达400cm3/min,刀具几乎没有磨损。

(5)可以代替磨削:ASH离心式泥浆泵是用极耐磨的镍铬白口铁制造的。

这种材料极难切削,以前认为只能用磨削加工,但磨削时的高温会使工件产生热裂纹。

现在可以采纳立方氮化硼复合片以车代磨。

这种刀具抗弯强度高,经得起冲击载荷。

采纳PCBN圆形刀片,粗车时,Vc=55m/min,p=3mm,f=0.25mm/r;精车时,f=0.2mm,表面粗糙度Ra为0.8m。

此外,还可以铣代磨加工镍铬白口铁,也采纳圆形带倒棱的PCBN复合片做成铣刀,以Vc=175~225m/min、f=0.1~0.25mm/z、p=0.5~2.5mm的用量进行铣削,表面粗糙度Ra可达2~2.5m。

加工轧辊的立方氮化硼刀具

加工轧辊的立方氮化硼刀具

加工轧辊的立方氮化硼刀具轧辊是轧钢机上的主要消耗零部件,并且属于铸造件,尤其是大型轧辊常出现铸造问题,而且硬度高难加工,余量不均,表面不规整,故在加工过程中就成了难题,之后华菱超硬研制的非金属粘合剂立方氮化硼刀具BN-K1牌号有效的解决了铸造轧辊难加工的问题。

一、轧辊的特性及热处理工艺在轧制机上利用一对或一组轧辊滚动时产生的压力来轧碾钢材。

由于轧辊需承受轧制时的动静载荷,磨损和温度变化,故轧辊需保证以下特性(1)较高的硬度;(2)良好的耐磨性;(3)良好的抗冲击性能,抗热裂性能。

轧辊的热处理工艺:轧辊在粗加工之前需进行退火处理,消除内应力;粗加工之后进行淬火+回火,提高轧辊表面硬度。

获得良好的使用性能。

经过热处理后的轧辊一般硬度会在HRC45以上,有的甚至高达HRC60,比较难加工。

二、加工轧辊根据切削余量和加工状况选择立方氮化硼刀具尺寸型号:由于轧辊铸造后硬度较高难加工,建议选择华菱超硬立方氮化硼刀具BN-K1牌号或BN-S20牌号,加工轧辊效果较好。

选用BN-K1牌号立方氮化硼刀具加工铸铁轧辊时,一般使用RNMN200800,RNUN200800,RNMN150700,RNUN160800,RNUN150716,RNMN150716尺寸型号。

选择BN-S20牌号立方氮化硼刀具加工锻钢冷轧辊常用刀具型号为SNMN120712,SNMN120412,SNMN120408,RNMN120400。

下图为机夹车刀和相对应安装的CBN刀片:三、加工轧辊的刀具选择及切削参数指导:加工轧辊时的选择原则:1,轧辊材质,2,轧辊硬度,3,轧辊的切削余量及热处理方式。

根据加工轧辊用的刀具牌号对应的轧辊材质,可分为三大类:1,加工硬度较低的轧辊:如球墨铸铁轧辊,高合金铸铁轧辊,常用于热轧辊,支承辊,中间辊,其特点是相对工作辊来讲一般硬度较低,车这类轧辊,普通合金刀具即可加工,常用刀具牌号YG6或YG6X。

2,加工高硬度铸铁轧辊:如车冷硬铸铁轧辊(含无限冷硬铸铁轧辊),车高镍铬轧辊,车高铬铁轧辊,车含硼高速钢轧辊,车半钢轧辊(含铸造半钢轧辊和高碳半钢轧辊);车镍铬钼离心复合轧辊。

如何正确合理使用PCD和PCBN

如何正确合理使用PCD和PCBN

如何正确合理使用PCD和PCBNPCD(聚晶金刚石)和PCBN(立方氮化硼)是现代切削工具中非常重要的两种超硬材料。

它们在加工高硬度材料、高温合金和难加工材料方面具有重要的应用价值。

正确和合理利用PCD和PCBN材料,可以显著提高加工效率、降低成本和改善加工表面质量。

本文从选择合适的材料、优化工艺参数和正确维护刀具等方面介绍如何正确合理使用PCD和PCBN。

一、选择合适的材料正确选择PCD和PCBN材料是使用的关键。

在选择时需要考虑工件材料、切削条件、切削耐力和加工表面质量要求等因素。

1.工件材料PCD材料适合用于加工铝合金、铜合金、铸铁等非铁系金属材料,而PCBN材料主要应用于加工高硬度材料、高温合金和铸铁等铁系材料。

2.切削条件根据切削条件选择合适的PCD和PCBN材料。

例如,在高速切削(速度大于500 m/min)和干切削条件下,PCD材料能够更好地发挥其优势。

而在低速切削和液冷切削条件下,PCBN材料更为适用。

3.切削耐力根据工件材料的硬度和切削耐力要求选择合适的PCD和PCBN材料。

一般来说,若要加工硬度较低的材料,选择PCD材料;若要加工硬度较高的材料,选择PCBN材料。

4.加工表面质量要求根据加工表面质量要求选择合适的PCD和PCBN材料。

例如,若要求加工表面精度高、光洁度好,选择PCD材料。

若要求加工表面耐磨性好、使用寿命长,选择PCBN材料。

二、优化工艺参数正确调整工艺参数可以提高切削效率、延长刀具寿命和改善加工表面质量。

1.切削速度根据材料的硬度选择合适的切削速度。

一般来说,PCD和PCBN材料的切削速度较高。

但需要注意切削速度过高会导致刀具受热过度,影响刀具寿命。

2.进给量根据材料的硬度选择合适的进给量。

一般来说,对于硬度较低的材料,可以适当增大进给量,提高切削效率。

对于硬度较高的材料,应适当降低进给量,保证加工质量。

3.切削深度根据材料的硬度选择合适的切削深度。

一般来说,对于硬度较低的材料,可以适当增大切削深度,提高切削效率。

立方氮化硼车刀加工钢和铸铁时的磨损形态

立方氮化硼车刀加工钢和铸铁时的磨损形态

立方氮化硼车刀加工钢和铸铁时的磨损形态立方氮化硼刀具在切下金属切屑的同时,其本身也要发生损坏。

刀具损坏刀一定程度就要换刀或换刃才能正常切削。

刀具损坏的形式主要有磨损和破损两类。

由于立方氮化硼刀具高温性能好,其耐磨性高于硬质合金刀具,刀具磨损后,加工精度降低,加工表面粗糙度增大,切削力和切削温度增加,甚至产生振动,不能正常切削。

至于刀具破损,除发生微小的崩刃外,根本不能进行切削,因此刀具磨损和破损直接影响加工效率、质量与成本。

立方氮化硼刀具的磨损规律与硬质合金刀具的基本相同,磨损速度也是随切削速度的提高、进给量与切削温度的增加而加快,而以切削速度影响最大。

从加工钢和铸铁的磨损过程可知,其磨损过程分为初期、正常与剧烈磨损三个阶段。

当磨损量增加时,刀刃上常伴有微崩刃并且逐渐加大成较小的破损。

立方氮化硼刀具加工钢和铸铁时的磨损形态主要是(1)前、后刀面磨损。

前刀面磨成台阶(加工铸铁)或月牙洼(加工钢)后刀面磨成棱面;(2)边界磨损,加工铸铁时比较常见(3)微崩刃,是一种形态的刀具破损,但其大小在磨损限度以内时,刀具仍可继续切削。

立方氮化硼刀具连续切削钢件时,磨损的主要原因是伴随有微崩刃的磨料磨损以及粘结磨损,切削铸铁则主要是磨料磨损与微崩刃,而化学反应与扩散作用则加速刀具的磨损。

立方氮化硼刀具连续切削时,其破损原因主要是磨损,所以应根据加工方法和加工要求,确定合理的磨损耐用度。

由于陶瓷刀具具有良好的高温性能,最适合于高速切削,因而确定陶瓷刀具磨损耐用度时应充分考虑其优越性;同时陶瓷刀具适用于机夹可转位刀片,换刀比较方便。

对于要求严格保证精度与粗糙度的加工以及强制换刀的加工,应根据具体要求来确定磨损耐用度。

立方氮化硼刀具断续切削时,刀具损坏的主要形式是破损。

刀具的破损有早期和后期两种。

早期破损是切削刚开始或短时间切削后即发生的破损。

这时,前、后刀面尚未产生明显的磨损。

切削高硬材料或者断续切削时,最常出现这种破损。

PCBN立方氮化硼刀具介绍及应用

PCBN立方氮化硼刀具介绍及应用

PCBN刀具即聚晶立方氮化硼(Polycrystalline Cubic Boron Nitride)是将CBN立方氮化硼微粉和结合剂混合后利用人工方法合成的硬度仅次于天然金刚石的新型刀具材料,是目前高速切削铁系金属最合适的刀具材料。

由于立方氮化硼硬度仅次于人造金刚石,是世界上第二坚硬的材料,拥有极高的热稳定性和化学惰性,而聚晶立方氮化硼PCBN材料具有极强的抗变形和高温耐磨性——通常比最接近的陶瓷材料高出一个数量级。

目前大部分PCBN工具用于淬火钢的加工,可以以车代磨、以铣代磨,能够高速高效干式切削,大幅降低了加工成本、提高了加工效率。

另外,PCBN还可用于加工冷硬铸铁、灰铸铁、高强度铸铁以及冷作和热作工具钢。

目前,镍基和钴基高温合金加工也已成为PCBN工具的一个重要且迅速增长的应用领域。

从1957年美国GE公司研制出立方氮化硼(CBN)单晶粉末、70年代研制成功PCBN刀具至今,经过30多年的发展,PCBN刀具已逐步趋于成熟,国内外出现了众多的PCBN刀具制造商,其中,河南金六方超硬材料有限公司针对各种不同的应用场合,开发了不同配方的各种规格的PCBN材料。

其中,JLF300适用于将耐磨性作为首要条件的加工场合,如灰铸铁和硬铸铁的加工,是刹车盘和铸铁发动机缸体粗加工和精加工的首选材料,通常它的寿命至少高出陶瓷工具一个数量级;JLFCBN600采用细粒度CBN,具有极高的强度和抗热冲击性,对于极端断续切削场合,能确保良好的工件表面光洁度,并广泛用于铸铁类零件和阀座的精加工。

立方氮化硼刀具加工耐磨铸钢件的效果

立方氮化硼刀具加工耐磨铸钢件的效果

立方氮化硼刀具加工耐磨铸钢件的效果一、耐磨铸件难加工情况:1,某些工件单件加工时间长,刀具走不到头就已经磨损导致工件返工,影响加工效率。

2,铸件夹砂,气孔,白口等原因造成刀具经常崩刃,甚至出现严重接刀痕甚至造成报废。

3,补焊过的毛坯件如铸铁、铸钢之类,焊缝部位硬度高,刀具经过焊接点时损害严重。

4,耐磨铸件本身材质硬度高,如高猛钢、高铬铸铁,冷硬铸铁等工件。

高铬白口铸铁由于其良好的性能,在采矿、水泥、电力、筑路机械等方面应用十分广泛。

如华菱超硬立方氮化硼刀具BN-K1牌号加工高铬白口铸铁的案例:由于叶轮有5枚叶片,故为断续切削。

切削参数为:vc=75m/min,ap=5mm,f=0.1mm/r。

切削过程中,叶轮每转一周刀具要承受5次冲击,一次走刀一个刀刃要承受3000多次冲击。

切削结果显示:BN-K1牌号立方氮化硼刀具切完一个工件后没有产生断裂破碎,一片刀片相当于25片陶瓷刀片,充分展现了其耐热抗冲击性能,不仅大大降低了刀具的使用成本,而且使生产效率提高了5倍。

二、耐热耐磨钢铸件加工案例工件:建材机械用铸造耐磨钢零件;硬度:HRC37-45;粗车加工余量4mm;原用刀具硬质合金610牌号;切削线速度19m/min;走刀量0.25-0.3mm/r。

用立方氮化硼刀具BN-S20牌号HLCBN;切削线速度65m/min;走刀量0.25-0.3mm/r。

加工效率提高三倍,原来合金车刀磨一次加工2件;HLCBN每个刃口能加工27件。

单件加工成本降低30%。

三、高锰钢铸件的机加工刀具1,粗加工用立方氮化硼整体聚晶刀片BN-S20,吃刀深ap=2-3.5mm(根据实际加工余量,BN-S20牌号刀具最大吃刀深度可以超过10mm);走刀量Fr=0.25-0.8mm/r;线速度v=85m/min 。

刀具耐用度:3小时/刃口,刀片能旋8次-12次使用,一个刀片可用三个班。

可见BN-S20牌号刀具使用成本与其他刀具牌号比较有很大的优势。

华菱立方氮化硼刀具加工高铬铸铁的切削参数

华菱立方氮化硼刀具加工高铬铸铁的切削参数

华菱立方氮化硼刀具加工高铬铸铁的切削参数一、高铬铸铁的机加工和刀具的选用高铬铸铁是一种高硬度高强度的具有抗磨耐腐性能的高合金白口铸铁,高铬铸铁作为耐磨铸件在不做任何热处理的情况下,硬度一般在HRC45以上,抗拉强度为650~850MPa。

高铬铸铁作为难切削材料之一,硬质合金刀具很难正常加工,而陶瓷刀具由于脆性大的原因,一般只用于精加工中;在90年代以前由于难于切削的原因在一定程度上限制了高铬铸铁的应用,随着新的刀具材料的出现,高铬铸铁行业机加工刀具经历了由硬质合金到复合陶瓷再到立方氮化硼材料的过程,在一定程度上改变了高铬铸铁机加工工艺和设备投入, 也带来了高铬铸铁铸件作为抗磨铸件在工业制造领域的一度繁荣。

2003年以前由于受刀具材料的限制,硬质合金刀具和复合陶瓷刀具是加工高铬铸铁的主流,高铬铸铁加工工艺路线一般为:毛坯—软化处理(降低硬度)---粗加工----热处理(提高硬度)---精加工。

从工艺路线可以看出,两次热处理和两次装夹,不但增大了工作量,影响加工效率,也增加了机加工成本。

据统计,仅软化处理和两次机加工就使成本增加2500一3000元/吨。

华菱超硬2003年研发的BN-K1牌号立方氮化硼材料刀具,由于硬度比硬质合金和陶瓷高,而抗断裂性和抗崩损性能比陶瓷刀具高,作为高硬度铸铁常用刀具牌号,被广泛应用于35HRC—68HRC的高硬度铸铁的粗加工、断续加工和精加工。

与陶瓷刀片相比,BN-K1牌号氮化硼刀片的硬度一般在3500HV左右,是陶瓷刀片的2倍,是合金刀片的4倍。

BN-K1牌号的耐热性可达1400~l500℃,BN-K1牌号加工高铬铸铁时,在1000℃时的硬度还要高于陶瓷和硬质合金的常温硬度,高速切削高硬度白口铸铁Cr26时,BN-K1牌号刀具的耐磨性是氮化硅陶瓷的25倍,抗冲击能力是氮化硅陶瓷的2000多倍,刀具寿命可以达到氮化硅陶瓷的22~30倍。

因此BN-K1牌号刀具的切削参数比硬质合金刀具高3~5倍的速度切削高温合金和淬硬钢,这也为PCBN刀具的高速切削创造了条件。

CBN立方氮化硼刀具的使用

CBN立方氮化硼刀具的使用

立方氮化硼(CBN)在切削加工中的应用用PCBN刀片精车淬硬钢加工硬铸铁和灰口铸铁高速镗削铸件孔铰削淬硬钢或硬铸件小孔用于难加工材料的切削加工采用PCBN刀具精车淬硬钢,其工件硬度高于45HRC,效果最好。

其切削速度一般为80~120m/min,工件硬度越高,切削速度宜取低值,如车硬度为70HRC 的工件,其切削速度宜选60~80m/min。

精车的切深在0.1~0.3mm,进给量在0.05~0.025mm/r,精车后的工件表面粗糙度为Ra0.3~0.6μm,尺寸精度可达0.013mm。

若能采用刚性好的标准数控车床加工,PCBN刀具的刚性好和刃口锋利,则精车后的工件表面粗糙度可达Ra0.3μm,尺寸精度可达0.01mm,可达到用数控磨床加工的水平。

如果机床刚性好,选用的切削速度较低,则选用PCBN复合刀片可精车断续表面。

精车加工余量一般为0.3mm左右,尽可能提高工件淬火前的尺寸精度和减少热变形,以保证精车时切削余量均匀,延长PCBN刀具的使用寿命。

精车一般不用切削液,因为在较高的切削速度下,大量的切削热由切屑带走,很少会停留在工件表面而影响加工表面质量和精度。

精车刀片宜选用强度和韧性高的80°菱形刀片,刀尖半径在0.8~1.2mm之间,为保护刀具刃口,使用前需用细油石倒棱。

精车淬硬工件是一门新工艺,实施前需做工艺试验,可用与工件材料、硬度和大小相同的棒料,在同类机床上进行精加工或粗加工试验,关键是要试验刀具与切削参数的选择及工艺系统是否有足够的刚性。

该工艺目前国内已经采用,如一汽集团用PCBN刀具加工渗碳淬火(58~63HRC)的20CrMnTi变速箱齿轮拨叉槽,采用的工艺参数为Vc=150m/min,f=0.1mm/r,ap=0.2~0.3mm,实现了以车代磨。

加工硬铸铁用PCBN刀具车削淬硬钢时,要求工件淬火硬度高于45~55HRC,加工硬铸铁时,只要硬度达到中等硬度水平(45HRC),就会取得良好的加工效果。

加工高硬度材料的立方氮化硼刀具牌号

加工高硬度材料的立方氮化硼刀具牌号

加工高硬度材料的立方氮化硼刀具牌号一、华菱超硬刀具加工高硬度材料范围:1,高硬度铸铁/铸钢的加工,如:高铬铸铁、白口铸铁、镍硬铸铁、耐热耐磨钢的粗车和精车。

2,热处理后的高硬度工件加工,如:淬硬轴承钢、渗碳钢、工具钢、模具钢的热后硬车削。

3,其他难切削材料类:高温合金、粉末冶金等的加工。

4,普通灰口铸铁、高牌号球墨铸铁的高速切削。

二、华菱超硬刀具加工高硬度材料之高硬度钢件高硬度合金钢车削时,由于工件硬度高,产生的切削热量大,切削力大;造成硬车刀具磨损过快,或者刀尖容易崩损的现象。

华菱超硬结合以往车削高硬度合金钢的经验,在立方氮化硼刀具选择及切削参数方面给予以下建议。

三、华菱超硬刀具车削高硬度合金钢的立方氮化硼刀具材质牌号及性能优势:(1)BN-S20牌号:粗精车HRC45—79硬度的高硬度合金钢合金钢。

如对热处理后高硬度W18Cr4V高速钢,Cr12MoV模具钢,GCr15滚动轴承钢,9SiCr 工具钢,20Cr,15CrMo,65Mn合金钢材质。

也可对铸态耐磨合金钢ZGMn13进行进行拉荒粗车,可对热处理高硬度合金钢进行大余量粗车加工进行修复,能承受强断续切削,是目前广泛受用户使用的一种超硬刀具。

BN-S20牌号立方氮化硼刀具产品实例如下:(2)BN-H20牌号:适合高速精车HRC45—HRC68硬度的高硬度合金钢,如对,40CrMo,20CrMnTi齿轮热后硬车削;BN-H20采用陶瓷基结合剂,导热率更高,适合对热处理后高硬度合金钢工件如淬硬钢,氮化钢,渗碳钢等进行高速精加工。

BN-H20牌号立方氮化硼刀具产品实例如下图:华菱超硬立方氮化硼刀具加工高硬度合金钢的切削参数及使用说明:高硬度度合金钢包含但不局限于淬火钢和耐热合金钢材质,譬如模具材料最常用的合金钢3Cr2Mo,4Cr5MoV1Si合金钢,硬度一般在HRC45~HRC68之间,部分氮化钢在HRC65以上。

在加工此类高硬度合金钢时,如果加工余量大于0.5mm常采用BN-H20牌号,合金钢加工余量大需要粗精车一把刀加工时采用BN-S20牌号。

如何正确合理使用PCD和PCBN

如何正确合理使用PCD和PCBN

如何正确合理使用PCD和PCBN要了解PCD刀具,要先清楚PCD刀具材料的主要性能指标①PCD的硬度可达8000HV,为硬质合金的80~120倍;②PCD的导热系数为700W/mK,为硬质合金的1.5~9倍,甚至高于PCBN 和铜,因此PCD刀具热量传递迅速;③PCD的摩擦系数一般仅为0.1~0.3(硬质合金的摩擦系数为0.4~1),因此PCD刀具可显著减小切削力;④PCD的热膨胀系数仅为0.9×10^-6~1.18×10^-6,仅相当于硬质合金的1/5,因此PCD刀具热变形小,加工精度高;⑤PC D刀具与有色金属和非金属材料间的亲和力很小,在加工过程中切屑不易粘结在刀尖上形成积屑瘤。

合理选择PCD粒度PCD粒度的选择与刀具加工条件有关,如设计用于精加工或超精加工的刀具时,应选用强度高、韧性好、抗冲击性能好、细晶粒的PCD。

粗晶粒PCD刀具则可用于一般的粗加工。

PCD材料的粒度对于刀具的磨损和破损性能影响显著。

合理选择PCD刀片厚度通常情况下,PCD复合片的层厚约为0.3~1.0mm,加上硬质合金层后的总厚度约为2~8mm。

较薄的PCD层厚有利于刀片的电火花加工。

DeBeers公司推出的0.3mm厚PCD复合片可降低磨削力,提高电火花的切割速度。

PCD复合片与刀体材料焊接时,硬质合金层的厚度不能太小,以避免因两种材料结合面间的应力差而引起分层。

PCD刀具切削参数对切削性能的影响切削速度PCD刀具可在极高的主轴转速下进行切削加工,但切削速度的变化对加工质量的影响不容忽视。

虽然高速切削可提高加工效率,但在高速切削状态下,切削温度和切削力的增加可使刀尖发生破损,并使机床产生振动。

加工不同工件材料时,PCD刀具的合理切削速度也有所不同,如铣削Al2O3强化地板的合理切削速度为110~120m/min;车削SiC颗粒增强铝基复合材料及氧化硅基工程陶瓷的合理切削速度为30~40m/min。

CBN刀具可以加工硬度范围

CBN刀具可以加工硬度范围

CBN刀具可以加工硬度范围引言:目前,CBN刀具在黑色金属加工领域,是耐磨性能最好的刀具材料,经过论证,立方氮化硼刀片的寿命一般是硬质合金刀片和陶瓷刀片的几倍到几十倍。

立方氮化硼刀具(CBN刀具)作为脆性超硬刀具材料,硬度是其最明显的特点,而韧性是其最基本的保证,本文通过使用CBN刀具车削不同硬度的铬钻(Cr-Mo)合金钢的试验,阐述了工件材料硬度对CBN刀具寿命的影响,并对其原因作了分析;来进一步明确CBN刀具适宜加工硬度范围,进一步指导CBN刀具的使用。

并浅谈了华菱超硬除了除了对CBN刀具硬度之外的研究—--抗冲击韧性。

CBN刀具的性能与能加工硬度范围一、CBN刀具的性能立方氮化硼(CB N)是人工合成的一种高硬度材料,它的硬度(HV7300~9000)仅次于金刚石,但它的耐热性和化学稳定性都大大高于金刚石,它能耐 1300~1500℃的高温,与铁族金属直至 1 200~1300℃时也不易起化学作用。

因此,CBN刀具既适用于非铁族难加工材料的加工,也适用于淬硬钢、冷硬铸铁及高温合金等铁族难加工金属的切削。

用CBN刀具进行半精加工和精加工,加工精度可达IT5,表面粗糙度可小至Ral.25~0.2μm。

着刀具具有较优的几何形状,无论是在刀具寿命还是加工表面粗糙度方面,CBN刀具切削都完全可以代替磨削加工。

二、CBN刀具的耐用度,由于CBN对铁族金属呈化学惰性并具有高硬、耐磨、耐高温、强度好等特点,故其加工对象多为淬火钢类难加工零件,使用CBN刀具切削软质材料的资料较少,CB ND具切削软质材料时的磨损情况资料不多。

为了明确CBN刀具的适用范围,通过车削不同硬度的Cr一伽合金钢来测定CBN刀具的耐用度,发现了一些值得注意的现象。

实验是在以下条件下进行的。

切削时不使用切削液。

这是因为使用水溶性切削波在高温下CBN会和水发生化学反应,损害CBN的性能。

同时CBN刀具的切削速度一般选得较高,以便使切削区加热到促使材料软化的温度而有利于切削,这时使用切削液可能引起对具冷热不匀,产生很大的热应力而导致热龟裂,使 CBN刀具崩刃。

立方氮化硼刀具的种类与使用

立方氮化硼刀具的种类与使用

立方氮化硼刀具的种类与使用立方氮化硼刀具过去主要用于精加工,近十几年来通过改进生产工艺,控制原料纯度和晶粒尺寸,采用复合材料和热压工艺等,其脆性有了重大改进,韧性提高,使用可靠性大大改善,已可作为常规刀具在生产中应用,对提高工效、保证产品质量起重要作用。

立方氮化硼刀具材料的性能特点立方氮化硼刀具是指用立方氮化硼(CBN)做成切削部分的刀具。

立方氮化硼(CBN)是氮化硼BN的同素异构体之一,结构与金刚石相似,是用超高温超高压技术人工合成的超硬材料。

其硬度仅次于金刚石(显微硬度可达8000~9000HV),且热稳定性高(达1250~1350℃),对铁族元素化学惰性大,抗黏结能力强,用金刚石砂轮即可磨削开刃,故适于加工35HRC以上的硬质材料,如各种淬硬钢(碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、轴承钢、模具钢等)、冷硬铸铁、钴基和镍基高温合金、硬质合金、表面喷涂(焊)材料等高硬及耐磨材料,也可用于钛合金、纯镍、纯钨及其它材料的加工。

它是以车、铣代替磨削的最佳刀具之一。

用立方氮化硼刀具加工淬硬钢的表面粗糙度为Ra1.60.4μm,精度可达IT7IT6。

上海通用汽车公司在一条发动机柔性生产线上,用山高刀具(上海)公司生产的立方氮化硼CBN300刀片面铣刀铣削发动机缸体平面(铸件),切削速度高达1600m/min,进给速度为5000mm/min。

立方氮化硼刀具也有使用上的局限,如其脆性较大,强度和韧性较差,不适用于冲击负荷下的间断表面加工。

此外,用它加工软的铁族元素材料时,因易于产生长切屑,擦伤刀具前刀面并形成积屑瘤,会导致切削力的波动而损坏刀具。

为了提高氮化硼刀具的抗冲击性能,目前已研制出以类石墨的六方氮化硼(g-BN或h-BN)为原料,用爆炸法合成出的一种新型WBN材料(WBN是属铅锌矿结构的BN)。

它具有很高的韧性和烧结活性,极易转变为CBN,并易于和CBN共同烧结成强度和硬度接近CBN水准的聚晶体。

WBN及CBN的两相烧结体是用WBN的韧性去弥补CBN的脆性,其抗冲击强度较单纯的CBN烧结体提高60%,断裂韧度提高2.53倍,抗挠曲强度提高1倍左右,抗压强度与硬质合金相当,热稳定性为1100~1200℃。

立方氮化硼(CBN)磨具的应用技术

立方氮化硼(CBN)磨具的应用技术

立方氮化硼(CBN)磨具的应用技术郑州磨料磨具磨削研究所刘一来—高速、高效、高精度、低成本的磨削技术CBN (Cubic Boron Nitride)是继人造金刚石问世之后,于1957年,由美国GE公司首先合成出的又一种超硬材料。

我国在1966年试制成功CBN,至今已有近四十年的历史了。

CBN的硬度仅低于金刚石,但具有比金刚石优越的耐热性和对铁族金属材料的化学惰性。

利用它这些优异的性能作研磨材料所制成的CBN磨具,特别适合于各类铁族金属材料的磨加工。

它和金刚石主要用于加工硬而脆的材料相互补充,使超硬材料的应用范围大大拓宽。

和普通磨料的磨具相比,CBN磨具具有高速、高效、高加工质量、长寿命、低成本的特点,可作为高速数控磨床高效、高精度磨削的首选工具。

在汽车、机床、工具、轴承等工业领域有着广泛的应用。

1、CBN的性质在把CBN作研磨材料使用时,我们主要研究它的硬度、耐磨性、强度和导热性等性质。

◆ CBN 的硬度远高于其它普通磨料。

高的硬度意味着切削能力更强、更锋利;◆ CBN 有高的耐磨性,意味着它比普通磨料更难磨损。

保持磨粒形状的能力是CBN作为高性能磨料的主要特性之一;◆ CBN 的抗压强度很高,这意味着在恶劣的条件下使用时它能保持颗粒完整而不易破碎;◆ CBN 有很好的导热性,在磨削时可实现冷切削。

由于CBN和金刚石某些性质的不同,它们加工材料的范围也不同。

CBN适合加工的材料为工具钢、轴承钢、合金钢、超级合金、铸铁。

金刚石适合加工的材料为硬质合金、玻璃、陶瓷、金属陶瓷、铸铁。

2、CBN磨削系统CBN磨具是用不同类型的结合剂将CBN磨料粘接在一起并制成一定形状的一种工具。

它只有通过合理的磨削工艺,依靠磨床的优越性能,才能最大限度地发挥它的作用。

在研究和应用CBN磨削技术时,必须把CBN磨具、磨床、工件、修整、冷却、磨削工艺等因素纳入一个系统里来进行优化,才能获得最佳的技术和经济效果。

CBN磨削技术中要考虑的几个重要因素如下。

粗车加工高铬铸铁用立方氮化硼刀片型号方案

粗车加工高铬铸铁用立方氮化硼刀片型号方案

粗车加工高铬铸铁用立方氮化硼刀片型号方案加工高铬铸铁,因高铬铸铁硬度较高,毛坯一般伴随着气孔,沙眼,包砂等铸造缺陷,对刀具的抗冲击性、耐高温、耐磨损性能要求很高。

BN-K1材质立方氮化硼刀片性能:此材质立方氮化硼刀片硬度及耐磨性能优异之外,抗冲击韧性最好,不宜崩损,可对轧辊拉荒粗车,是目前抗冲击的高硬度立方氮化硼刀具材质。

除了适合加工高铬铸铁外,还适合加工冷硬铸铁、高镍铬合金铸铁,含硼高速钢铸造轧辊,半钢轧辊等。

1、粗车加工高铬铸铁难点:加工此类高铬铸铁件,因高铬铸铁硬度较高,毛坯一般伴随着气孔,沙眼,包砂等铸造缺陷,对刀具的抗冲击性、耐高温、耐磨损性能要求很高。

BN-K1材质立方氮化硼刀片性能:此材质立方氮化硼刀片硬度及耐磨性能优异之外,抗冲击韧性最好,不宜崩损,可对轧辊拉荒粗车,是目前抗冲击的高硬度立方氮化硼刀具材质。

除了适合加工高铬铸铁外,还适合加工冷硬铸铁轧辊、高镍铬轧辊,含硼高速钢铸造轧辊,半钢轧辊等。

2、粗车加工高铬铸铁,我们需要和客户交流如下信息以确定立方氮化硼刀片方案:加工方式(粗、精)以确定刀具的大致尺寸型号。

确定所用刀柄的主偏角和刀杆的尺寸(长*宽*高);一般根据轧辊“长径比”选择,细长轧辊常用90度或75度机夹车刀,“粗壮”轧辊常用45度或圆弧车刀加工。

3、粗车加工高铬铸铁常用立方氮化硼刀片型号:高铬铸铁轧辊辊身加工:刀杆CRGNR/L 圆形刀片RNUN200800 RNMN160800 RNMN12040045度或75度车刀CSSNR/L或CSRNR/L 方形刀片SNMN150716或SNMN120712或SNMN120412(08);95度车刀CCLNR/L 刀片CNMN1207或CNMN1204。

高铬铸铁轧辊孔型加工:CRDCN4040(3232)刀片RCGX圆锥底或V型槽孔型刀片。

4、高铬铸铁常见零部件有:轧辊,渣浆泵(杂质泵,泥浆泵,水泵)泵体,叶轮,护板,泥浆泵缸套高铬铸铁材质有:Cr15Mo3,Cr15Mo2Cu,KmTBCr12 ,Cr20 Cr26。

立方氮化硼刀具(CBN刀具)车削加工硬质合金材料

立方氮化硼刀具(CBN刀具)车削加工硬质合金材料

立方氮化硼刀具(CBN刀具)车削加工硬质合金材料引言:硬质合金除了做刀具外,亦可以作为各种耐磨耐热模具使用,如碳化钨轧辊,硬质合金冲头,硬质合金耐磨衬套等零件。

硬质合金工件的硬度大约69~81.5HRC,有的高达90HRC,对于硬质合金材料工件的车加工,采用立方氮化硼刀具,可以代替电物理加工、金刚石刀具切削和金刚石磨轮磨削。

以下是华菱超硬立方氮化硼刀具加工硬质合金材料时的案例,以及立方氮化硼刀具车削加工硬质合金材料的注意事项。

(1) 用立方氮化硼刀具(CBN刀具)车外圆:在φ40mm、长100mm的硬质合金冲头上,切去3.5 mm余量,只需25min,如用金刚石磨轮磨削,则需要215min。

(2) 立方氮化硼刀具(CBN刀片)断续车削:不仅可以连续车削硬质合金,而且可以进行断续车削。

如断续车削YG20、YG25的硬质合金套筒时,νc=30m/min,ap=0.35mm,f=0.034mm/r。

刀具的几何参数是:γo=-6°,αo=8°,κr=45°,刀具的耐用度为6 5min。

(3)用立方氮化硼刀片(CBN刀具)镗孔:在硬质合金材料衬套上镗孔,精度为IT6~IT8,表面粗糙度Ra为1.6~0.8μm。

切削用量是:νc=15m/min,ap=0.2~0.5mm,f=0.1~0.15mm/r。

刀具几何参数是:γo=-5°,αo=6°~8°,κr=45°,κ′r=15°,rε=0.5mm。

用立方氮化硼刀具镗孔的效率比用金刚石磨轮磨削高10倍左右。

)(4)缺点:用立方氮化硼刀具车削加工硬质合金时,表面粗糙度一般大于0.8μm的。

这是因为切削硬质合金时的径向分力FP 很大,导致刀具发生退让。

当νc=10m/min、ap=0.5mm、f=0.1mm/r、后刀面磨损0.05mm时,FP为400N左右;VB=0.1mm时,FP=700N;VB=0.2mm时,FP=1300 N。

金刚石、立方氮化硼铰刀使用事项

金刚石、立方氮化硼铰刀使用事项

金刚石或立方氮化硼铰刀在如今的加工领域使用较为广泛,主要应用于液压元件的主阀孔、机械和仪表中的各种精密孔的最终加工中。

但是在使用过程中往往因为误操作,导致铰刀寿命低、加工精度差、工件表面粗糙度高等问题。

因此,在使用过程中需要注意一些事项。

金刚石或立方氮化硼铰刀的特点:用金刚石或立方氮化硼铰刀对孔进行加工,尺寸分散度小,几何形状精度高,表面粗糙度低,刀具寿命长,平均每把刀可以加工一万件以上,生产效率高。

金刚石或立方氮化硼铰刀使用注意事项:1、正确选用铰刀金刚石铰刀适合于铰削铸铁、铜和铝等有色及非金属材料。

立方氮化硼的耐热性很高,可达1400℃,与铁族元素相比惰性,用它制成的铰刀可以铰削普通钢、淬火钢、钛合金和高温合金。

在铰刀结构选用上,有固定式和可调式两种。

固定式铰刀,刀体刚性好,容易修模,加工孔的尺寸较为稳定,刀具寿命稍低。

可调试铰刀的加工尺寸可调,寿命长,但制造精度要求高,刀体刚性差,铰刀套容易变形。

在使用时,为了延长铰刀寿命,可以将上述两种结构的铰刀进行组合使用,粗铰、半精铰用可调式铰刀,精铰用固定式铰刀。

2、选择合理的加工余量一般切削深度不应该超过磨料本身颗粒尺寸的1/3—1/4,不然会由于积屑过多而把铰刀卡在工件孔中,让刀具的寿命降低。

3、铰刀在孔中往复次数不应过多一般情况下一次往复形成即可。

目前有很多操作者把这种铰刀当作研磨棒来使用,过多的增加往复次数,导致铰刀的寿命较低。

4、选择合理的切削液铰削铸铁孔时,可用90%的煤油和10%硫化油或机械油的混合油作为切削液,或全部煤油也可以。

加工钢件时,可用70%煤油加30%硫化油。

需要指出,因为立方氮化硼易和水蒸气反应生成氨和硼酸,所以不能用水作为切削液。

切削液应供应充足,并要过滤,以保证刀具的使用寿命和工件加工的质量。

5、合理使用为了提高铰刀寿命,可将新铰刀用于粗铰,一般铰削5000—6000个孔之后,把它改成精铰刀,以利用钝的磨粒对工件产生挤压和抛光作用,这样既能降低表面粗糙度,又会使铰刀寿命增加一倍以上。

立方氮化硼刀片加工淬火钢和铸铁的常见问题

立方氮化硼刀片加工淬火钢和铸铁的常见问题

立方氮化硼刀片加工淬火钢和铸铁的常见问题淬火钢和铸铁作为脆/硬材料,是立方氮化硼刀片最常遇到的两种加工材质,其中淬火钢作为塑性材料,虽然硬度较高,但硬切削时铁屑仍然表现为长铁屑;而铸铁件作为脆性材料,无论硬度高低无论是硬度HRC60以上的高铬合金抗磨白口铸铁,还是硬度处于易切削范围的HB190左右的灰口铸铁,均适合采用立方氮化硼刀片进行高速切削,由于在加工铸铁时,铁屑均是短铁屑,直接硬性了刀具的磨损机理和微观切削状态,所以从立方氮化硼含量和粒度讲,加工铸铁和淬火钢选用的牌号是不同的;从刀具损坏的微观角度分析,加工淬火钢和加工铸铁时,遇到的问题差异也很大。

一、加工铸铁和淬火钢的刀具牌号性能差异:1,加工淬火钢时,一般采用低含量CBN刀具牌号,并根据具体加工状态细分CBN粒度,如BN-H10适合连续精车淬火钢,BN-H20适合断续精车淬火钢,BN-S20适合粗加工淬硬钢及其他高硬度塑性材料。

2,加工铸铁时,一般采用高含量的CBN刀具牌号,并根据加工状态进一步细分CBN粒度,如加工高硬度高合金铸铁件的BN-K1,刀具韧性极好,粗加工高硬度铸铁毛坯时承受很高的切削冲击和切削温度;BN-S30牌号的抗冲击韧性和高温耐磨性能适中;而BN-K20牌号和BN-S300牌号适合高速(切削速度300m/min 以上)和超高速精加工铸铁零件(切削速度800m/min以上)二、加工铸铁和淬火钢最常见的问题:1,淬火钢加工时积屑瘤问题:立方氮化硼刀片粗加工时影响不大,精加工时应避免积屑瘤产生,而对于淬火钢的以车代磨,一般应用于精加工中。

一般认为切屑在CBN刀具前面上粘结造成积屑瘤,当温度和压力很低或高温时,不易形成积屑瘤。

当压力、温度达到一定程度时,切屑底层材料中切应力超过材料的剪切屈服强度,使“滞留层”中流速为零的切削层被剪切断裂粘结在前刀面上,粘结金属层经剧烈塑性变形后硬度提高,它可代替切削刃继续剪切较软的金属层,依次层层堆积,高度逐渐增大而形成了积屑瘤。

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如何使用立方氮化硼刀具加工高硬度铸铁
随着制造业的不断发展,具有高硬度、高耐磨性、高耐热性、高化学稳定性的高硬度铸铁的应用日益增多,为解决高硬度铸铁件难加工的问题,各种新型刀具如涂层硬质合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼刀具等超硬刀具的应用也日趋广泛。

但只有选择正确的刀具才能更好的解决高硬度铸铁件难加工的问题。

针对高硬度铸铁件难加工问题,我国华菱超硬通过对高硬度铸铁的性能分析,以及大量实践的总结,研发了一款新型超硬刀具BN-K1牌号,有效地解决了高硬度铸铁件难加工的问题,并提高了加工效率。

我国华菱超硬是一家集超硬刀具设计,生产,技术服务于一体的中国本土刀具品牌企业,其刀具方案可全方位、高效的完成硬材料加工行业领域的各种零部件的车削、铣削等一系列加工。

目前被广泛应用于高硬度材料,热处理后的高硬度工件,和其他难切削材料的零件领域。

以下是华菱超硬刀具工程师根据高硬度铸铁件的种类及在铸铁件行业的加工经验,简单介绍一下立方氮化硼刀具在加工高硬度铸铁件中的应用。

一、常见的高硬度铸铁件
高硬度铸铁顾名思义就是在铸铁中加入一定的合金元素可以改变铸铁的铸态或热处理后的组织,从而改变其物理性能和化学性能。

目前最常见的高硬度铸铁分别为高铬铸铁、白口铸铁、镍硬铸铁、耐磨铸铁、高镍合金铸铁、高铬合金(耐磨)铸铁等。

高铬铸铁适用于轧辊,衬板,工业泵行业等零件;冷硬铸铁用于制造轧辊、车轮等零件;耐磨铸铁主要用于机床导轨、轴承等零件。

由于高硬度铸铁件硬度一般在HRC45以上,并且大件铸造的毛坯表面加工余量不匀和气孔、砂眼等铸造缺陷,使加工难度增加,所以选择正确的刀具尤为重要。

二、加工高硬度铸铁件的刀具选择
高硬度铸铁属于脆硬材料,表面硬度高,加工此类铸件方式多为车削加工和铣削加工,欲实现对高硬度铸铁进行切削加工,刀具必须具备的条件是硬度高,耐磨性好,抗冲击性好,化学稳定性稳定和传热导率好。

现用涂层硬质合金刀具,陶瓷刀具和立方氮化硼刀具进行加工高硬度铸铁件。

(1)硬质合金刀具:加工高硬度铸铁件时,由于高硬度铸铁件硬度一般在HRC45以上,尤其加工大件时切削时间长,硬质合金刀具不耐磨,换刀频次高,影响加工效率和表面粗糙度,所以硬质合金一般适合加工小批量小工件,如YG8等牌号。

(2)涂层硬质合金刀具:就是在硬质合金刀片的表面上涂覆耐磨的TiC或TiN、HfN、Al2O3等薄层,形成表面涂层硬质合金。

由于表面上涂覆的一层耐磨材料,刀具较耐磨,适合小批量加工,但当大批量加工高硬度铸铁件时,由于切削时间长表面涂层的耐磨材料使用完之后刀具就和硬质合金刀具一样,磨损加剧,导致换刀频次高,影响加工效率和增加刀具费用。

(3)陶瓷刀具:陶瓷刀具硬度高于硬质合金,耐磨性好,但脆性大,横向断裂强度低,承受冲击载荷能力弱,所以在切削硬度低于HRC55以下和采用小进给量时,陶瓷刀具是较好的选择,但加工高硬度铸铁大件时由于毛坯表面伴随有夹砂、气孔等铸造缺陷,使用陶瓷刀具容易崩刀。

(4)华菱超硬立方氮化硼刀具BN-K1牌号:我国华菱超硬是专业生产立方氮化硼刀具等超硬材料制品的高新技术企业,在业内最先针对各种高硬度铸铁/铸钢材质进行刀具研发。

尤其在间断切削高铬白口铸铁加工领域,引领着世界一流水平。

在超硬刀具学术界享有很高声誉。

作为超硬刀具国产化先驱,是硬材料加工和高速加工中最知名的刀具品牌。

立方氮化硼刀具具有较高的硬度,较好的耐磨性,但立方氮化硼刀具有和陶瓷刀具同样的缺点脆性大,但华菱超硬立方氮化硼刀具BN-K1牌号属于非金属粘合剂,专门针对高硬度铸铁件而研发的立方氮化硼刀具,不仅增加了刀具的韧性,并且具有良好的耐磨性和抗冲击性,可实现高速切削。

华菱超硬立方氮化硼刀具BN-K1牌号的硬度是硬质合金刀具的四倍,陶瓷刀具的两倍,BN-K1牌号刀具的切削参数比硬质合金刀具高3--5倍的速度切削高硬度铸铁件。

下面就简单介绍一下华菱超硬立方氮化硼刀具BN-K1牌号加工高硬度铸铁件的案例。

三、华菱超硬立方氮化硼刀具BN-K1牌号车削加工高硬度铸铁件案例
(1)立方氮化硼刀具BN-K1牌号加工高铬铸铁的案例
高铬铸铁是一种高硬度高强度的具有抗磨耐腐性能的高合金白口铸铁,高铬铸铁作为耐磨铸件在不做任何热处理的情况下,硬度一般在hrc45以上,抗拉强度为650--850mpa。

但这种材料又硬又脆,切削状态极不平稳,所以很难切削加工。

以加工高铬铸铁工业泵零件为例(如右图):
加工材料:高铬白口铸铁Cr26
加工零件:耐磨腐蚀工业泵叶轮,泵体等
材料硬度:60HRC
刀具牌号:BN-K1
切削参数:ap=3.5mm, Fr=0.1mm/r,
Vc=75m/min
切削方式:干式切削。

BN-K1与陶瓷刀片的效果对比如下图:在BN-K1牌号的切削速度是陶瓷刀片一倍,进给量大于陶瓷刀具40%的情况下,BN-K1的单刃寿命是陶瓷刀片的七倍还要多。

(2)以BN-K1牌号加工高镍铬合金铸铁轧辊为例:轧辊硬度为HSD80,切削参数:ap=4mm,Fr=1mm/r,Vc=55m/min,加工效果:在BN-K1牌号的进给量是陶瓷刀片的两倍的情况下,单刃寿命是陶瓷刀片的两倍,可对轧辊表面进行荒车,而且其遇到夹砂、铸造硬点不崩刀,不断裂,可见BN-K1牌号的韧性优异。

四、华菱超硬立方氮化硼刀具BN-K1牌号铣削加工高硬度铸铁案例
以BN-K1牌号刀片铣削加工高铬铸铁衬板为例,车削参数:粗铣加工vc=55m/min,
ap=2.5mm,每齿进给fr=0.25mm/r。

测得两端尺寸相同,无退刀和刀片磨损现象。

而使用陶瓷刀片铣削需要5~7刀才能完成,并且加工时刀片刃部磨损较快,致使加工抗力增加,产生退刀现象,严重影响了加工表面的质量和加工效率。

五、总结
随着机械行业的竞争日益激烈,如何选择正确的刀具材质对工件进行切削,从而提高加工效率获得好的经济效益,成为每个公司的考虑问题,如果我们刀具行业能了解他们各种材料的性能并加以正确选择刀具,完全可以为企业带来不菲收益。

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