立方氮化硼刀具(CBN刀片)资料大全

推荐刀具牌号
高硬度铸铁 （硬度：HRC3568） 硬钢 （硬度≥HRC45）
粗加工 精加工 粗加工 精加工 粗加工 精加工
BN-K1 BN-K10 BN-S10，BN-S20 BN-S200，BN-H10， BN-H11，BN-H20， BN-H21 BN-S30，BN-S300 BNK30，BN-K10
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剥落
铣削钢和铸铁端面时，在前刀面上常出现 的贝壳状剥落。出现此类情况，可通过提 高切削速度、降低进给量，使用有负倒棱、 刃口经过钝化处理的刀片。
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碎断
断续切削工件时常发生的破损形式，这是由 于断续切削高硬度工件时冲击载荷过大、短 时间切削后即发生的早期破损，虽然切削条 件适当，但切削较长时间后，没有及时换刀， 由于刀具材料疲劳就发生了大块的断裂。
汽 车 行 业
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CBN刀具的应用
重载切削
高速切削
CBN刀具 的应用
以车代磨
干式切削
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CBN刀具的切削参数
常规切削参数 华菱超硬CBN刀具切削参数 切削公式
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CBN刀具的切削参数
常ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ切削参数
粗加工时，应尽量保证较高的金属切除率和必要的刀具耐用度，故一般优先选择尽可能大的切削深 度ap，其次选择较大的进给量f，最后根据刀具耐用度要求，确定合适的切削速度。精加工时，首先应 保证工件的加工精度 和表面质量要求，故一般选用较小的进给量f和切削深度ap，而尽可能选用较高 的切削速度υ c。 加工材质 硬铸铁 灰铸铁 淬火钢 耐热合金 切削速度 Vc（m/min） 70 ～ 150 400 ～ 1000 60 ～ 140 100 ～ 240 进给量 Fr（mm/r） 0.15 ～ 0.5 0.15 ～ 0.5 0.15 ～ 0.5 0.05 ～ 0.3 吃刀深度 ap（mm） 0.12 ～ 2.0 0.12 ～ 2.0 0.2 ～ 2.5 0.1 ～ 2.5
具有很高的热稳定性和高温硬度
CBN刀具 的性能优势
CBN的耐热性可达1400～1500℃，在800℃时的硬度为Al2O3/TiC陶瓷的 常温硬度。 具有较高的化学稳定性 CBN具有很高的抗氧化能力，在1000℃时也不产生氧化现象，与铁系材料 在1200～1300℃时也不发生化学反应。
具有良好的导热性和较低的摩擦系数
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1
CBN刀具的优劣
从制造角度来讲立方氮化硼（CBN）刀具的优劣：
高纯度、高净化率的原材料，可靠规范的胚体合成工艺，这两项直接决定立方氮化硼（CBN） 刀具的性能。当然，这也是市场上立方氮化硼（CBN）刀具价格参差不齐的最大原因。 磨加工，由于立方氮化硼（CBN）刀具不像硬质合金刀片具备复杂槽型和涂层，性能主要取 决于刀具胚体性能，而磨加工的工艺和精度直接决定切削时的微观性能。所以采用周边磨床， 刀具成本虽然提高不少，但是立方氮化硼（CBN）刀具的质量和耐用度都会上一个档次。
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郑州华菱超硬材料有限公司 地址：河南省郑州市高新区长椿路国家大学科技园研发5B 电话：400-119-3315 传真：0371-67981990 网址： 0371-86566583
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CBN刀具的磨损形式
2、月牙洼磨损
发生在刀片的前刀面，是由工件 材料和切削刀具之间的化学反应 造成的。月牙洼磨损会导致切屑 处理恶化，影响已加工表面质量， 而且过大的月牙洼磨损会削弱切 削刃并可能导致断裂。
1、后刀面磨损
最常见的磨损形式，是刀具与 工件材料中的硬粒子摩擦形成 的，磨损严重则会致使被加工 工件的表面粗糙度和尺寸精度 超差，需替换新的CBN刀片。
按加工 材质划分
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其他难加工材料 如粉末冶金、高温合金材料，及镍基、铁基、钴基等高硬度堆焊 / 喷焊 / 激光熔 覆/热喷涂材料。 推荐BN-S300、BN-S200、BDN80等牌号CBN刀具
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按 应 用 行 业 划 分
CBN刀具的应用
矿山机械 行业
钢铁轧辊 行业
航空航天 行业
能 源 行 业
CBN刀具1个刃口能加工多少工件？
CBN刀具是否可以重磨？
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华菱超硬简介
郑州华菱超硬材料有限公司前身是河南超硬材料研究所，是专业生产立方氮化硼刀具的高新技术企业，在业
内最先针对灰铸铁，各种耐磨铸铁/铸钢，淬火钢等高硬度难切削材质进行刀具研发。主导产品包含焊接复合式 立方氮化硼刀具和整体立方氮化硼聚晶刀片，产品获得多项实用型专利，尤其在间断切削淬火钢、高铬白口铸铁 等高硬度材料领域和高速切削领域独具优势，在超硬刀具学术界享有很高声誉！ 公司以国家超硬材料重点实验室和河南科技大学为技术依托，自备超硬刀具研发中心，已承担并完成了国 家重点“产学研”工程和CBN制品科技攻关项目，目前正在实施国家示范工程项目和“宝石级金刚石制品”计划 项目。十余年的传承与专注，作为硬材料加工领域的知名刀具品牌， 广泛服务于汽车制造、钢铁冶金、能源、矿 山、航空航天等领域。
01 什么是CBN刀具？ 02 CBN刀具的应用 03 CBN刀具的切削参数 04 CBN刀具的优劣 05 CBN刀具的磨损形式 06 CBN刀具的常见问题
目
Contents
录
1
什么是 CBN 刀具？
CBN刀具定义
CBN刀具优势
CBN刀具结构
01
什么是CBN刀具？
立方氮化硼CBN(Cubic Boron Nitride)是20世纪50年代首先由美国通用电气(GE)公司 利用人工方法在高温高压条件下合成的人造立方氮化硼刀具（CBN刀具），其硬度仅次 于金刚石而远远高于其它材料，因此它与金刚石统称为超硬材料。 20 世纪 70 年代，前苏联、中国、美国、英国等国家才相继研制成功作为切削刀具的
03
CBN刀具的切削参数
华菱超硬CBN刀具切削参数
切削参数 加工材料 加工工序 切削速度 Vc(m/min)
35-120 60-200 50-150 90-250 400-1200 600-2000
吃刀深度ap （mm）
1-10 ≤1 1-10 ≤1 1-10 ≤1
进给量 Fr （mm/r）
0.15-0.7 0.05-0.35 0.15-0.7 0.05-0.35 0.2-1 0.05-0.3
（2）陶瓷结合剂，如Al2O3耐高温，但冲击韧性差，刀具易崩刃和破损； （3）金属陶瓷结合剂，如碳化物、氮化物、硼化物等与Co、Ni等形成的固溶体等，解 决了上述两类结合剂之不足。
01
什么是CBN刀具？
01
什么是CBN刀具？
具有很高的硬度和耐磨性 CBN单晶的显微硬度为HV8000～9000，是目前已知的第二高硬度的物质， PCBN复合片的硬度一般为HV3000～5000。
01
什么是CBN刀具？
CBN刀具的结构
1
整体式
2
镶嵌式
3
复合式
4
还可提供定位槽、断屑槽、修光刃、涂层等产品
2
CBN刀具的应用
按加工材质划分 按应用行业划分 CBN刀具的应用
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CBN刀具的应用
01
高硬度铸铁（硬度HSD75以上） 如高铬铸铁、合金铸铁、镍硬铸铁、白口铸铁、等材质均可加工，典型零部 件有轧辊、工业泵等。 推荐BN-K1、BN-K10牌号CBN刀具。
Im：工件长度 I:每分钟的切削长度
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CBN刀具的切削参数
铣削加工的计算公式
切削速度（Vc）
）
每刃进给量（Fz）
Fz=vf/z*n
vf：每分钟工作台进给速度 z：铣刀刃数 n:主轴转速（每转进给量 fr=z*fz）
Vc=πD1n/1000（m/min
π：3.14（圆周率） D1：铣刀直径 n:主轴转速
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裂纹
CBN刀具在较长时间的断续切削后，有因机 械冲击而引起的平行于切削刃的机械疲劳裂 纹，也有因热冲击而引起的垂直于或倾斜于 切削刃的裂纹。当这些裂纹不断扩展合并后， 就引起刀刃碎裂或断裂。
6
CBN刀具的常见问题
价格方面 切削液方面 刀具寿命方面 刀具重磨方面
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CBN刀具的常见问题
高硬度钢件（硬度HRC45以上） 如高锰钢、高速钢、淬火钢等，典型零部件包括轧臼壁、高速钢轧辊、 淬硬齿轮/齿轮轴、轴承、滚珠丝杠、模具等。 推荐BN-S10、BN-S20、BN-S200、BN-H10、BN-H21牌号CBN刀具 普通灰铸铁（HT150/200/250/300） 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 普通灰铸铁。 推荐BN-S300、BNK30、BN-K20牌号CBN刀具。
CBN刀具加工工件时是否添加切削液？
一般不加切削液，尤其是整体式CBN刀具，如果必须 添加切削液的情况下可联系刀具工程师沟通选择合适 的切削液。
CBN刀具贵不贵？1片多少钱？
CBN刀具价格相比硬质合金刀具肯定是高的，规格不 同价格也不同，具体价格需致电刀具公司咨询。（华 菱超硬咨询电话：0371-86566583） CBN刀具没有明确的寿命值，由于被加工工件的尺寸， 精度，光洁度等不同，其寿命也不同，具体需要跟各 公司的刀具工程师进行沟通，从而获得一个大概的范 围。 可以重磨，但是普通砂轮磨不动，需要购买金刚石砂 轮进行磨削。
CBN烧结体——聚晶立方氮化硼CBN( Cubic Boron Nitride)。从此，CBN（立方氮化
硼）以它优越的切削性能应用于切削加工高硬度铁、钢件等黑色金属材料。 CBN刀具的结合剂可归纳为3大类： （1）金属结合剂，如Ti、Co、Ni. Cu、Cr、W等金属或合金，在高温下易软化，影响
刀具寿命；
工作台进给速度（vf）
vf=fz*z*n（mm/min） fz:每刃进给量（mm/min） z：铣刀刃数 n:主轴转速
加工时间（Tc）
Tc=L/vf（min）
vf:每分钟工作台进给速度 L:工作台总进给长度（工件长 度l*铣刀直径：D1）
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CBN刀具的优劣
从使用角度来判断 从制造角度来判断
灰铸铁
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CBN刀具的切削参数
车削加工的计算公式
切削速度（Vc） 进给量（Fr）
Vc=πdn/1000（m/min） Fr=I/n（mm/r）
π：3.14（圆周率） d：工件直径 n：主轴转速
I:每分钟切削长度 n：主轴转速
切削时间（Te）
Te=Im/I（min）
理论表面粗粗糙度（h）
h=f2/8Re*1000（μ m） f：每转进给量 Re：刀尖圆弧半径
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严格检验手段：除了尺寸精度和表面质量外，立方氮化硼（CBN）刀具生产过程中，最容易
产生废品的是电镜检测下的微观缺陷。刃口处肉眼看不到的微观缺陷是立方氮化硼（CBN）
刀具使用过程中崩刃口的导火索，容易造成使用时出现刀具扎刀问题。
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CBN刀具的磨损形式
连续切削中的磨损形式 断续切削中的破损形式
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CBN刀具的优劣
从使用角度来判断，优质的立方氮化硼（CBN）刀具有两大特点：
抗冲击性能好，特别是粗加工领域，使用时不崩刃，不碎裂，这是立方氮化硼（CBN）
刀具使用安全性的最基本保证。 耐磨性能好，高效加工的同时，能够低成本的代替硬质合金刀具和陶瓷刀片，这是立方 氮化硼（CBN）刀具使用经济型的保证。
连续切削 中的磨损 形式
3、压力面磨损
主要原因是因为切削速度太 快，进给量太大，刀具后角 太小而造成压力面磨损。
4、边界磨损
主要原因是主偏角太大，进 给量太大，切削速度太低造 成边界磨损。
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CBN刀具的磨损形式
断续切削中的破损形式
崩刃
这是CBN刀具断续加工钢和铸铁时常见的 一种破损形式。它是在切削刃上产生的小 缺口，刀刃上几个小缺口或被崩掉一小块。 如微崩刃的刀具在允许的磨损限度内还能 继续切削，超差则需要更换。