立方氮化硼车刀

2.选用合理的刀具几何参数
由于立方氮化硼材料的脆性较大，强度较低，故刀具前角通常取γ0=0°~-5°，后角α0=6°~15°。

为了提高刀刃强度，刃口上须磨出负倒棱，倒棱宽度可取br1=0.1~0.3mm，倒棱前角γ0=-6°~-20°；刀尖需适当修圆，修圆半径rε=0.2～0.8mm。

但刀尖修圆半径和负倒棱越大，会使切削力增大，发生颤振的机会也增多。

因此当机床－夹具－刀具－工件的系统刚性不足时，尤其是在加工细长工件时，不宜采用过大的刀尖半径和负倒棱。

用立方氮化硼可转位面铣刀铣削45HRC以上的钢及铸件时，背前角和侧前角的组合常采用双负前角型结构，一般为-5°～-7°，主偏角为45°～75°，负倒棱尺寸为br1×γ01=0.2mm×-20°，切削刃钝圆半径rn=0.05～0.13mm。

3.选取合适的切削用量
立方氮化硼刀具主要用于精加工和半精加工，因此背吃刀量一般较小，通常在2mm以下；进给量为0.05～0.4mm/r。

但由于刀具上作有负倒棱，因此进给量选择时必须大于负倒棱的宽度值。

此外，用立方氮化硼刀具切削淬硬钢及冷硬铸铁等高硬度材料时，当切削速度高于一定数值后，切削速度与刀具寿命之间的关系不再符合泰勒公式，即随切削速度的提高，此时刀具寿命不但不会降低，反而会有所增加。

这是因为，随切削速度的提高和切削温度上升，被切削层金属软化，硬度降低，而立方氮化硼刀具由于热稳定性较高而并不软化，致使刀具与工件二者的硬度差加大，刀具磨损减慢，使切削加工更易于进行，这一特性称为金属软化效应。

只有当切削温度超过刀具耐热温度后，刀具寿命才会降低。

因此，在用不同牌号的立方氮化硼刀具切削不同的工件材料时，都有一个最佳切削速度范围，使用时必须注意。

例如，用DLS-F刀具切削高速钢(62~64HRC)时的最佳切削速度以60~70m/min为宜。

由于有金属软化效应，所以立方氮化硼刀具最适用于硬态材料的高速切削、干式切削等先进切削加工工艺，如加工60HRC以上硬度的工件，其寿命要高出硬质合金刀具10倍以上。

CBN是化学惰性特别大的物质，与碳在2000℃时才起反应，与铁系材料到1200℃～1300℃也不起化学作用，因此CBN的粘结强度抗扩散系数低于陶瓷及金刚石，它的这一特性可用于金刚石不能加工的钢铁材料。

4.防止水解作用的方法
尽管立方氮化硼刀具能承受1300～1400℃的切削温度，但应注意，CBN在高温(1000℃左右)下，会同水蒸气及空气中的氧起反应，生成氨和硼酸(BN+3H2O→H3BO3+ NH3)，这种化学反应称为水解作用，会加速刀具的磨损。

因此在湿式切削时，忌用水溶液作切削液，须用带极压添加剂的水溶液或极压切削油以减弱水解作用。

还应指出，由于CBN刀具的热稳定性高，切削液对刀具寿命和加工表面粗糙度的影响不大，加之高速切削硬质材料时金属有软化效应，所以有条件时可采用高速干式切削，并且干式切削还有利于环境保护和操作工人健康，降低生产成本。

5.选用合适的机床设备
使用立方氮化硼刀具的机床必须刚度高、功率大、转速高，才能充分发挥它的性能，取得良好经济效益。

此外，机床精度也要好，装夹工件的夹具和夹紧装置，必须可靠性强，以免加工时产生振动，使刀具破损。

必须指出，目前生产中不少机床设备还不能满足立方氮化硼刀具的加工要求，所以立方氮化硼刀具的潜力未能得到充分发挥，今后随着数控机床(NC)和加工中心(MC)等高效设备应用的增多，必将进一步推动立方氮化硼刀具的使用。

6.刀具使用前的刃磨与检验
立方氮化硼刀具使用前，需将前、后刀面进行研磨，以减小切削过程中的摩擦，同时也可提高切削刃的直线度，防止刀具的非正常磨损。

另外，在使用前要用50倍以上的放大镜检查切削刃的刃口品质，以控制刃口的锯齿边，不然会影响刀具使用寿命和加工品质。