CBN刀片崩刃之浅见

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CBN刀片

CBN刀片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—CBN刀片。

其中CBN刀片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CBN刀片的性能和适合加工领域。

一、CBN刀片的分类CBN刀片分为整体聚晶CBN刀片和焊接式CBN刀片。

整体聚晶CBN刀片是通体都是一种材质—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CBN刀片是只有刀尖部位是立方氮化硼材料，其他是硬质合金材料。

此类中间有中间孔，市面上有很多国标刀杆与之相配。

二、CBN刀片的应用（1）CBN刀片可以车代磨，硬车削高硬度难加工材料由于CBN刀片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CBN刀片可以车代磨硬车削高硬度难加工材料。

如BN-H10材质硬车削汽车零部件齿轮，加工效果是陶瓷刀具的5-6倍。

（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。

可高转速，高质量的加工工件。

其中CBN刀片对线速度不敏感，可高速切削工件。

如BN-S30材质高效切削刹车盘、制动鼓，在保证工件的要求粗光洁度和尺寸要求的同时，生产节拍是涂层刀具的1/2。

（3）干式切削CBN刀片加工工件时采用干式切削，减少环境污染，如BN-K1材质加工高硬度铸铁，铸铁都知道铸造成型，表面余量大切屑多，采用涂层刀具或陶瓷刀具根本无法加工，还是湿式切削，铁屑不容易清理。

采用CBN刀片BN-K1材质，不仅可大余量切削高硬度铸铁，不添加切削液，不仅可保证现场卫生，而且铁屑方面回收利用。

三、CBN刀片可加工领域（1）由于其良好的加工性能，可加工高硬度铸铁，如冷硬铸铁，镍硬铸铁，高铬铸铁，高镍铬铸铁。

加工HRC48-62度硬钢新型cbn刀具

复合焊接式PCBN刀片
被加工材料：硬钢，灰铸铁，淬火钢，淬硬钢等。

加工方式：精加工，半精加工
应用领域：轴承，法兰，轧辊，齿轮等。

PCBN复合焊接式刀片是将切割后的小块PCBN复合块焊接于硬质合金基体上。

刀尖处为PCBN 复合材质，带中心孔定位。

产品特征
特点：
1、适用性广。

可满足半精和精加工；
2、断裂韧性高。

适合连续、弱断续环境切削；
3、切削刃多，刀片利用率高；
4、抗弯强度大，适合大切深高速切削；
5、焊接温度800度，可承受650度切削温度而不脱落；
6、可加工沉孔或通孔刀片，装夹更加牢固。

应用范围及优势：
1、可满足半精和精加工；
2、焊接强度高,可承受更高的切削温度和切削力；
3、适合切深<1mm加工工况，可满足弱断续和连续加工环境；
4、对应装夹刀杆全,可直接代替涂层刀片,无需更换刀杆；
5、硬钢加工推荐此结构；。

CBN刀具

CBN刀具（资料出处：华菱超硬）一，综述立方氮化硼（CBN）刀具包括立方氮化硼成型刀具和立方氮化硼刀片两大类；立方氮化硼成型刀具是把立方氮化硼复合层直接焊接到成型刀具上，多用于槽刀和小径槽刀等等，如图：立方氮化硼刀片又分为焊接复合式立方氮化硼刀片与立方氮化硼整体聚晶刀片；前者是由立方氮化硼复合层焊接到硬质合金基体上组成各种车削刀片或其他镗孔用刀片上（以硬质合金刀片作为基体），后者是整体聚晶结构刀片，区别如下图：二，立方氮化硼（CBN）刀具的生产1，原材料的净化处理方法由于CBN微粉中残留有WBN、HBN、叶蜡石、石墨、镁、铁等杂质；另外它和结合剂粉末中均含有吸附氧、水汽等，对烧结不利。

因此原材料的净化处理方法是确保合成聚晶性能的重要环节之一。

研制时我们采用下列方法对CBN微粉和结合剂材料进行净化处理：首先在300 C左右用NaOH处理CBN徽粉，去除其中的叶蜡石和HBN；然后煮高氯酸去除石墨；最后用HCl在电热板上煮沸除去金属，并用蒸馏水洗至中性。

结合剂用的Co、Ni、Al 等采用氢还原处理。

然后将CBN和结合剂按一定配比混合均匀并参入石墨模具中，送入压力小于1E2的真空炉内，加热800～1000°C处理1h，除去其表面的污垢、吸附氧及水汽等，使CBN晶粒表面很洁净。

结合剂材料的选择及加入量方面，目前CBN聚晶采用的结合剂种类可归纳为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；(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。

总的结合剂加入量应充足但不能过多。

实验结果表明，聚晶耐磨性和抗弯强度等与平均自由程（粘结相层厚度）关系密切，当平均自由程为0. 8～1.2μm时，聚晶磨耗比值最高，此时结合剂掺入量为10%～15%（质量比）。

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
02
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。
03
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
02
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
3
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
03
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

CBN刀片材质

480 个/刃 200 个/刃
KBN65B
其他公司的CBN D
1,500 个/刃 1,000 个/刃
11
具寿命。
・应用 : 热处理钢、压延材质或铸铁的重加工或连续加工。・由于其具有多个切刃 , 固体立方氮化硼经济实用。因 TiN 涂层 ( 金色 ) 易于识别。
■ 适用材质图
● 热处理钢
● 铸铁加工
● 烧结金属加工
● 压延材质加工
V (m/min) V (m/min) V (m/min) V (m/min)
KBN510 黑色 KBN525 黑色
KBN65B 黑色
KBN900 金色
粘合剂 (CBN Vol%)
平均颗粒直径 ( μm)
TiC (50)
2
TiN (45)
~1
Al-Co-W (85)
2
Al (90)
9
基底材质硬度 (GPa)
28
25
32
31
抗崩损韧性 (MPa∙m1/2)
5.0 5.0
7.0
7.0
横向强度 (MPa)
1,000 1,250
1,150
1,050
特性
・应用 : 热处理钢的精加工。・优异的抗崩损性与耐磨损性。推荐用于高效率与精密加工。・应用 : 热处理钢的间断加工。・适用于热处理钢的间断加工。高进给量的条件下实现稳定加工。・应用 : 烧结金属与灰口铸铁的精加工。・高抗弯强度、耐磨损性与切刃锐化性使产品具有高切削性能、精加工质量与长时间的工
刀片材质 CBN
刀
片
● CBN
材
仅次于金刚石。CBN（立方晶体氮化硼）是一种的高温下仍然能保持稳定物理特性的材料。

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。

专注下一代成长，为了孩子。

cbn刀具形式及牌号

华敏PCBN刀片三种结构形式您还在为不了解PCBN刀片结构形式而烦恼吗？您还在为无法选择合适的PCBN刀片而忧愁吗？郑州华敏为您解决烦恼、排解忧愁，全程为您服务。

郑州华敏专注于超硬刀具的研发制造，最早提出了PCBN刀片的三种结构形式，我们因专注而专业，强大的技术团队、严格的质检流程、多部门共同协作，为您打造属于您的PCBN刀片。

物理几何特性：1、断裂韧性高；2、抗弯强度大；3、可承受1400度高温；4、刀尖数量多，每个尖都可以切削。

如C1204，80度角4个刀尖，加上钝角有8个刀尖。

应用范围及优势：1、可满足粗、半精和精加工；2、适合连续、弱断续、强断续环境切削；3、适合大切深高速切削；4、可加工沉孔或通孔，装夹更牢固。

5、硬钢加工首推此结构。

6、可无限次复磨，刀片利用率高；物理几何特性：1、刀尖是整体烧结材质，抗崩刃性好。

2、焊接温度900多度，刀尖可承受750度切削温度而不脱落；3、焊接刀尖，可承受切削阻力较整体烧结和整体复合刀片低。

4、仅锐角刀尖可用。

如C1204，有4个刀尖。

应用范围及优势：1、可满足粗、半精和精加工；2、焊接强度高,可承受更高的切削温度和切削力。

3、适合切深<1mm加工工况，可满足弱断续和连续加工环境；4、对应装夹刀杆全,可直接代替涂层刀片,无需更换刀杆。

5、硬钢加工推荐此结构。

物理几何特性：1、刀尖是复合材质，脆性大，抗崩刃性较差；2、焊接温度800度，可承受650度切削温度而不脱落；3、刀尖数较整体焊接少一倍。

个别小刀片只有一个刀尖。

应用范围及优势：1、适合半精、精加工需求；2、适合切深<0.5mm，强断续、弱断续和连续精加工环境；3、切削温度高的环境下脱焊概率增大。

CBN刀具的加工材质（1）高硬度铸铁如高铬铸铁、合金铸铁、镍硬铸铁、白口铸铁均属于高硬度铸铁，典型零部件有轧辊、工业泵等。

针对高硬度铸铁常用CY1和HJ3系列材质，优势显著。

可拉荒粗车有夹砂、气孔的铸件毛坯。

立方氮化硼刀具(CBN刀具)牌号及切削参数选用表

华菱超硬是硬材料加工行业中知名的刀具，致力于高硬度切削和高速切削领域完整的刀具产品及方案设计
郑州华菱超硬材料有限公司
2014.10
加工高硬度铸铁的立方氮化硼刀具牌号说明：立方氮化硼刀具抗冲击韧性（抗断裂性能/抗崩损性能）BN-K1＞BN-S30 ＞ BN-S300 ＞BN-k10 ＞BN-K11.而高温耐磨性能顺序反之。
郑州华菱超硬材料有限公司
2014.10
立方氮化硼刀具（CBN 刀具）牌号及切削参数选用表
立方氮化硼刀具（CBN 刀具）常用的三大领域（硬钢，硬铸铁，珠光体灰铸铁和球铁）所适用的 CBN 刀具牌号及对应切削参数范围，按照图表形式概括如下，一目了然：
备注：加工硬钢时，BN-S20 和 BN-S200 牌号为整体聚晶立方氮化硼刀片，BN-H10，BN-H11，BN-H20，BN-H21 为焊接 CBN 刀刀具，致力于高硬度切削和高速切削领域完整的刀具产品及方案设计
郑州华菱超硬材料有限公司
2014.10
备注：切削参数可根据所用机床、系统刚性，及工件动平衡性视具体情况进行微调。
华菱超硬是硬材料加工行业中知名的刀具，致力于高硬度切削和高速切削领域完整的刀具产品及方案设计

立方氮化硼(CBN)刀具破损主要形态、原因的分析

立方氮化硼（CBN）刀具破损重要形态、原因的分析立方氮化硼（CBN）是纯人工合成材料，是继人造金刚石之后的另一种新型超硬材料。

立方氮化硼刀具断续切削时，损坏的重要形式是破损。

有早期和后期两种：CBN车刀片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，最常显现这种破损。

后期破损是在加工肯定时间之后，刀具材料因疲乏而引起的破损。

其脆性破损的形态有以下几种：1、崩刃这是立方氮化硼刀具连续切削或断续切削钢和铸铁时，最常见的一种早期破损形态。

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。

一般缺口尺寸与进给量相当或者稍大一些。

微崩刃的刀具在允许的磨损限度内还能连续切削。

2、剥落端铣钢和铸铁时，在前刀面上最常显现贝壳状的剥落。

立方氮化硼刀具端铣淬硬钢（HRC58—65）时，前刀面上产生的较大面积的贝壳状剥落，显现此类磨损，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。

3、碎断在切削刃上发生小块碎裂或大块断裂，而不能连续正常切削。

立方氮化硼刀具连续切削高硬材料或者断续切削时常常发生这种破损，车削淬硬钢时，由于切削速度太高在刀尖处发生小块碎裂，通常还可以重磨修复再使用。

立方氮化硼刀具断续车削（40MnNi3CrMo）低合金钢时在刀尖处发生大块断裂，这种情况，刀具不可能再重磨使用。

这是由于断续切削时冲击载荷过大、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，没有适时换刀，由于刀具材料疲乏就发生了这种大块的断裂。

4、裂纹立方氮化硼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乏裂纹，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。

在实际生产中，工件无论其几何形状还是材料的物理机械性能，都远不是规定和均匀的。

例如毛坯几何形状不规定、加工余量不均匀、表面硬度不均匀以及工件表面的沟、槽、孔等，全部这一切使切削加工或多或少地总带有断续切削的性质。

立方氮化硼刀片具有什么特性及何种材料加工可以使用CBN刀

立方氮化硼刀片具有什么特性及何种材料加工可以使用CBN刀片立方氮化硼整体聚晶刀片是采用CBN微粉整体烧结而成的块状材料，经刃磨而形成刀片，与立方氮化硼复合片均称为立方氮化硼刀片。

整体聚晶立方氮化硼刀片是一种机夹可转位刀片，常配合立方氮化硼车刀杆使用。

性能特点：它具有聚晶立方氮化硼的特性如较高的硬度、化学惰性及热稳定性，与立方氮化硼焊接复合片相比，具有长切削刃和较高的韧性，因此它不但可以精加工也可以粗加工。

应用特点华菱提供如下难加工材料和高效率加工方面的刀具产品及解决方案：1，高硬度铸铁/铸钢的加工,如:高铬铸铁、白口铸铁、镍硬铸铁等高硬度合金铸铁，高锰钢等耐热耐磨钢的粗加工和精加工【可拉荒粗车有夹砂、气孔的铸件毛坯】2，热处理后的高硬度工件加工,如:淬硬轴承钢、渗碳钢、氮化钢、工具钢、模具钢热后硬切削，可断续切削【刀片的韧性和耐磨性能优异；单边背吃刀量ap可达7.5mm，可加工HRC45-HRC79之间的高硬度钢件】3，其他难切削材料类：高温合金、粉末冶金，难熔合金及碳化钨，镍基，钴基合金的加工以及热喷涂喷焊件的硬面加工【可订做非标，来图来样加工】4，普通灰口铸铁、珠光体球墨铸铁的高速切削【刀具寿命是合金刀具寿命的10-20倍】立方氮化硼整体聚晶刀片可加工硬度在HRC60以上的淬火钢、模具钢、工具钢、合金钢、灰口铁、白口铁等硬质合金、陶瓷等传统刀具难加工的材料，而且在断续切削，粗加工方面具其独特的特点和应用案例[2]。

适用于普通机床、专用机床、自动线以及数控机床，广泛应用于军工、汽车、冶金轧辊、轴承、模具等行业的切削加工。

其使用寿命是硬质合金刀具的5～25倍，高耐磨性大大减少了换刀和磨刀的次数，也可不用冷却液而进行干式高速切削，适应日益提高的国家环保要求和“低碳经济”要求。

郑州华菱超硬刀具牌号的选择及切削参数：立方氮化硼刀片加工铸铁件、淬火钢件牌号的选择及切削参数：淬火钢件加工根据加工余量及有无断削选择相应的刀具牌号BN-H10牌号PCBN硬车刀片：连续切削用，Vc=120-190m/min.Fn=0.1-0.3mm/r(BN-H11镶嵌式CBN刀片)如图：BN-H20牌号PCBN硬车刀片：中等断续切削用PCBN刀片，Vc=100-180m/min,fn=0.07-0.15mm/r，镶嵌式结构（同BN-H11）。

CBN刀具的切削参数

CBN刀具的切削参数作者单位：郑州华菱超硬材料有限公司一，CBN刀具切削参数的制定方法：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υc。

1，切削深度ap的选择1）切削深度应根据工件的加工余量来确定。

粗加工时，除留下精加工余量外，一次走刀应尽可能切除全部余量。

当加工余量过大，工艺系统刚度较低，机床功率不足，刀具强度不够或断续切削的冲击振动较大时，可分多次走刀。

切削表面层有硬皮的铸锻件时，应尽量使ap大于硬皮层的厚度，以保护刀尖。

2）半精加工和精加工的加工余量一般较小时，可一次切除，但有时为了保证工件的加工精度和表面质量，也可采用二次走刀。

3）多次走刀时，应尽量将第一次走刀的切削深度取大些，一般为总加工余量的2/3~3/4。

4）在中等功率的机床上、粗加工时的切削深度可达8~10mm，半精加工（表面粗糙度为Ra6.3~3.2μm）时，切削深度取为0.5~2mm，精加工（表面粗糙度为Ra1.6~0.8μm）时，切削深度取为0.1~0.4mm。

2，进给量f的选择切削深度选定后，接着就应尽可能选用较大的进给量f。

粗加工时，由于作用在工艺系统上的切削力较大，进给量的选取受到下列因素限制；机床—刀具—工件系统的刚度，机床进给机构的强度，机床有效功率与转矩，以及断续切削时刀片的强度。

半精加工和精加工时，最大进给量主要受工件加工表面粗糙度的限制。

工厂中，进给量一般多根据经验按一定表格选取（详见车、钻、铣等各章有关表格），在有条件的情况下，可通过对切削数据库进行检索和优化。

3，切削速度υc的选择在切削深度ap选定以后，可在保证刀具合理耐用度的条件下，用计算的方法或用查表法确定切削速度υc的值。

刀具破损、磨损、崩刃怎么办？

刀具破损刀具破损的表现1）切削刃微崩当工件材料组织、硬度、余量不均匀，前角偏大导致切削刃强度偏低，工艺系统刚性不足产生振动，或进行断续切削，刃磨质量欠佳时，切削刃容易发生微崩，即刃区出现微小的崩落、缺口或剥落。

出现这种情况后，刀具将失去一部分切削能力，但还能继续工作.继续切削中，刃区损坏部分可能迅速扩大，导致更大的破损.2）切削刃或刀尖崩碎这种破根方式常在比造成切削刃微崩更为恶劣的切削条件下产生，或者是微崩的进一步的发展。

崩碎的尺寸和范围都比微崩大，使刀具完全丧失切削能力，而不得不终止工作.刀尖崩碎的情况常称为掉尖.3）刀片或刀具折断当切削条件极为恶劣，切削用量过大，有冲击载荷，刀片或刀具材料中有微裂，由于焊接、刃磨在刀片中存在残余应力时，加上操作不慎等因素，可能造成刀片或刀具产生折断。

发生这种破损形式后，刀具不能继续使用，以致报废.4）刀片表层剥落对于脆性很大的材料，如TiC含髭很高的硬质合金、陶徭、PCBN等，由于表层组织中有缺陷或潜在裂纹，或由于焊接、刃磨而使表层存在若残余应力，在切削过程中不第稳定或刀具表面承受交变接触应力时极易产生表层剥落.剥落可能发生在前刀面，刀可能发生在后刀面，剥落物呈片状,剥落面积较大.涂层刀具剥落可能性较大。

刀片轻微剥落后，尚能继续工作，严重剥落后将丧失切削能力.5）切削部位塑性变型具钢和高速钢由于强度小硬度低，在其切削部位可能发生塑性变型。

硬质合金在高温和三向压应力状态直工作时，也会产生表层塑性流动，甚至使切削刃或刀尖发生塑性变形面造成埸陷,塌陷一般发生在切削用量较大和加工硬材料的情况下.TiC基硬质合金的弹性模量小于WC基硬质合金，故前者抗塑性变形能力加快，或迅速失效.PCD、PCBN 基本不会发生塑性变形现象.6）刀片的热裂当刀具承受交变的机械载荷和热负荷时，切削部分表面因反豆热胀冷缩，不可避免的产生交变的热应力，从而使刀片发生疲劳而开裂。

例如，硬质合金铳刀进行高速诜削时，刀齿不断受到周期性地冲击和交变热应力，而在前刀面产生梳状裂纹.有些刀具虽然并没有明显的交变载荷与交变应力，但因表层、里层温度不一致，也将产生热应力，加上刀具材料内部不可避免地存在缺陷，故刀片也可能产生裂纹。

机加工刀具基础知识

机加工刀具基础知识目录1. 机加工刀具概述 (3)1.1 机加工基础知识 (4)1.2 刀具在机加工中的作用 (5)1.3 刀具分类 (5)2. 机加工刀具材料 (7)2.1 常用刀具材料 (8)2.2 刀具材料的性能特点 (10)2.3 刀具材料的选择原则 (11)3. 机加工刀具形状与几何参数 (12)3.1 刀具几何角度 (13)3.2 刀具前角、后角和刃倾角 (14)3.3 刀具的几何形状 (15)3.4 刀具的切削刃和刀尖圆角 (16)4. 刀具的种类与应用 (18)5. 刀具的结构与特性 (19)5.1 刀片的结构和形状 (20)5.2 刀体的结构和选择 (21)5.3 刀具的刃磨技术和刃磨方法 (22)6. 刀具的安装与使用 (23)6.1 刀具的安装方法 (25)6.2 刀具的安装注意事项 (26)6.3 刀具的夹紧与定位 (27)7. 刀具的选择与更换 (28)7.1 刀具选择的原则 (29)7.2 刀具选择的依据 (30)7.3 刀具更换的步骤和方法 (31)8. 刀具的维护与保养 (33)8.1 刀具的日常保养 (34)8.3 刀具的修磨与再利用 (36)9. 刀具的失效与对策 (37)9.1 刀具失效形式 (39)9.2 刀具失效原因分析 (40)9.3 刀具失效的处理方法 (41)10. 数控机床刀具管理 (43)10.1 刀具数据管理的必要性 (44)10.2 刀具数据管理系统的应用 (45)10.3 刀具的库存管理与优化 (46)11. 刀具发展趋势 (47)11.1 高性能刀具的发展 (49)11.2 智能化刀具的应用 (50)11.3 绿色刀具的研发与推广 (51)12. 附加知识 (53)12.2 刀具设计与优化 (55)12.3 刀具测试与评估 (57)1. 机加工刀具概述机加工刀具是制造业中的核心组件，负责将金属、塑料等材料切割、整形和去除多余部分，以达到设计规格。

浅析CBN刀片崩刃的问题

浅析CBN刀片崩刃的问题刀片的不正常崩刃、打刀是刀具用户最头疼的问题，会带来加工成本增加，工件报废或返工，加工效率低下等一系列问题。

尤其是价格高昂的CBN刀片，崩刀/崩刃会造成很大的浪费，所以选对、用好CBN刀片至关重要。

华菱超硬总结以下刀片崩刃原因，抛砖引玉，与大家共同探讨。

1，CBN刀片本身的性能因素，较大的CBN颗粒和适合的结合剂整体烧结会有很高的抗拉轻度，这也是粗加工中常用整体CBN刀片的优势之所在。

CBN刀片生产过程中除了需要高纯净度的原材料，还需要CBN微粉经过脱氧等很多程序处理，并检其测堆积密度，这也是市场上CBN刀片质量参差不齐的最大原因。

另外就是合成工艺，它直接决定CBN刀片在合成时聚晶晶粒的形状和尺寸。

华菱超硬研制的整体CBN刀片完全可胜任强断续重载粗加工（点此进入案例）。

2，CBN刀片的选择因素，焊接复合式CBN刀片一般吃刀深度控制在0.3mm以内甚至跟小才能保证使用安全性，如有强断续切削，世界任何焊接复合CBN刀片都不能保证不崩刀，这时候只能选择整体CBN刀片。

（详见：夹砂白口铸铁加工-华菱超硬整体式和焊接式CBN刀具的应用区别）3，刀具型号选择因素，同样性能牌号的CBN刀片，抗冲击性能依次为圆形刀片，常用的25度，45度，75度，83度，90度（装卡后的刀具主偏角）；除了主偏角外CBN刀片本身的负倒棱宽度、角度以及刃口处理都影响刀片的强度。

4，切削参数的影响：从切削力上来讲，减少走刀量是最可行的办法；如是间断车削或细长轴加工需要降低转速。

5，机床本身原因，首先机床的整体系统刚性必须要好，避免引起加工震动；粗加工时注意避免“闷车”。

6，刀杆的伸出长度：刀杆伸出过长有震动崩刃风险，伸出长度为刀方尺寸以内最佳。

7，刀杆质量因素：质量好的刀杆具有导热性能优异，刚性好抗震性能好的特点；虽然价格高一点，但对加工总成本影响并不大，且会明显降低刀片不必要的浪费。

8，切削液的使用：在灰铸铁等材质粗加工时CBN刀片是可以使用冷却液的，但存在热应力造成CBN刀片裂纹导致崩刃的风险。

立方氮化硼刀具的韧性

一，影响CBN刀具韧性的因素
1，原材料的纯度及合理的粒度配置是CBN刀具的韧性最基本保证，在此不再赘述。

（详见立方氮化硼刀具生产及制造方法）
2，刀具负倒棱以及刃口微观处理：
实测当CBN刀具的倒棱角度从-5°变化到-20°时，切削力出现先减小后又稍有增大的趋势，而切削力直接考验了刀具的韧性。

虽然随着倒棱宽度和角度增大，有利于增加CBN刀具的韧性，但并不能一概而论；具体到加工材质不同（铁屑形状与切削力的形成不同），
加工余量、走刀量等都影响负倒棱之于刀具韧性的微观变化。

当然，如何改进CBN刀具的韧性也是从以上两点反复验证，其中第一条直接决定了CBN刀具的韧性梯度。

二，CBN刀具的韧性在使用中的案例体现
1，以华菱超硬BN-S10牌号为例，它不仅可以断续切削淬硬钢，也可以大余量切除工件的淬硬层，但前提是并没有牺牲刀具的耐磨性，
这是与市场上的CBN刀具最大的不同，“耐磨性与抗冲击性的完美平衡”是HLCBN品牌屹立于世界超硬刀具行业的原因之一。

2，刀具的韧性与耐磨性的关系：
在机械加工过程中，刀片碎裂、崩刀造成的刀具成本增加是不容忽视的问题，但是刀片碎裂并不一定是刀片的韧性差，也可能是刀具的耐磨性能不足引起，
CBN刀具作为脆性超硬刀具材料，韧性是其最基本的保证，但我们不能因为一味的追求其韧性，而丧失了它的超硬材料特性--耐磨性。

(责任编辑：华菱)。

CBN刀片涂层与不涂层、硬质合金刀片涂层的区别

CBN刀片涂层与不涂层、硬质合金刀片涂层的区别一、涂层刀具的基础知识涂层刀具是在强度和韧性较好的硬质合金或高速钢(HSS)基体表面上，利用气相沉积方法（CVD）涂覆一薄层耐磨性好的难熔金属或非金属化合物（也可涂覆在陶瓷、金刚石和立方氮化硼等超硬材料刀片上）而获得的。

二、刀具涂层比不涂层的性能优势涂层作为一个化学屏障和热屏障，涂层刀具的构成减少了刀具与工件间的扩散和化学反应，从而减少了月牙槽磨损。

涂层刀具具有表面硬度高、耐磨性好、化学性能稳定、耐热耐氧化、摩擦因数小和热导率低等特性，切削时可比未涂层刀具提高刀具寿命3~5倍以上，提高切削速度20%~70%，提高加工精度0.5~1级，降低刀具消耗费用20%~50%。

三、CBN涂层刀片是什么？CBN涂层刀片是平滑涂层与CBN母材完美结合，可获得更优异的切削性能，提高加工精度和寿命。

The perfect combination of smooth coating and CBN base can achieve better cutting performance and improve machining accuracy and life.尽管CBN已是一种比较成熟的刀具材料，但对于PCBN刀具的加工应用来说，涂层、切削刃制备以及断屑槽都非常重要，用于典型的汽车零件车削加工包括车轴、环、小齿轮、各种驱动轴、轴承盖等类似零件。

其它加工对象还包括汽缸体、汽缸盖和模具等。

四、CBN涂层刀片与硬质合金涂层在淬火钢加工中的区别淬火钢是经过热处理的钢件，经过淬火和回火硬度一般在HRC45以上，有的甚至超过HRC60，由于其良好的的使用性能，广泛应用于齿轮钢，轴承钢，模具钢等领域。

刚开始的淬火钢件都是经过磨削方式，来作为最后加工工序，提高工件的表面粗糙度和尺寸公差。

随着淬火钢件的产量逐渐上升，机械制造商就出现了加工问题，磨削效率太低，影响整理加工效率。

“以车代磨”的加工方式越来越受到广泛应用。

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CBN刀片崩刃之浅见
综述，刀片的不正常崩刃、打刀是刀具用户最头疼的问题，会带来加工成本增加，工件报废或返工，加工效率低下等一系列问题。

尤其是价格高昂的CBN
刀片，崩刀/崩刃会造成很大的浪费，所以选对、用好CBN刀片至关重要。