在机械加工行业中,CBN刀具和CBN刀片是常被提及的切削刀具,主要用于难加工材料和超硬材料的切削加工。那么什么样的刀具才能称为CBN刀具呢?CBN 是什么意思?
CBN 是什么意思?
全称Cubic Boron Nitride,译为:立方氮化硼,颜色一般为黑色。它是绝缘体和优良的热导体。目前,在自然界中尚未发现这种物质的天然存在。它是一种合成超硬材料。
CBN(立方氮化硼)是一种硬度仅次于金刚石的材料。它是一种新型无机超硬材料,已广泛应用于不同行业的加工领域。
顾名思义,CBN刀具是一种用CBN材料制成的刀具,是70年代初发展起来的一种新型刀具材料。由于立方氮化硼能承受1300~1500℃的高温,CBN刀具可在高温条件下对铁基金属进行高速切削而不发生反应,加工精度高,表面粗糙度低,切削速度是CBN刀具的10倍硬质合金工具。
CBN刀具可对淬火高硬度钢等高硬度材料进行切削加工,实现以车磨代磨的功能,对没有磨床的中小型机械加工企业具有显着的实用效果。例如,Bot CBN刀具不仅加工效率高,而且可以避免磨削造成的表面烧伤和表面硬力,大大提高了工件的表面质量。
CBN刀具以其热硬度高、耐磨性高、不易粘刀等优良性能被广泛应用于许多金属切削行业。适用范围主要包括以下难加工材料:各种淬火钢,如碳素工具钢、合金钢、轴承钢、模具钢、高速钢等;热喷涂材料,如镍基、铁基两大系列产品;磨削铸铁:如钒钛铸铁、高磷铸铁、冷硬铸铁等;一些工件,如钛合金和耐热合金。
CBN刀片可通过机械装夹或焊接固定在刀柄上,也可将CBN片材与硬质合金压合在一起制成复合PCBN刀具。例如,在刚性较好的机床上安装CBN刀具,可以充分发挥CBN刀具的性能,用于各种加工工序,节约成本,提高生产效率。
目前,CBN刀具广泛应用于汽车、航空航天和医疗器械行业的众多加工工艺中。如果遇到硬度高的难加工材料,可以试试CBN刀具。
CBN刀具适合加工哪些材料?
如上所述,CBN刀具常用于切削黑色金属,主要包括高硬度铸铁/铸钢/锻钢、淬火钢、普通灰口铸铁、粉末冶金等难加工材料(钢的硬度需要 HRC45 或更高)。
- 高硬度铸铁/铸钢/锻钢:如高铬铸铁、合金铸铁、镍硬铸铁、白口铸铁、高锰钢、高速钢等材料均可加工,如轧辊、浆料泵壳、叶轮、护板、衬板等都是典型零件。整体聚晶CBN刀具主要用于加工此类工件,切削毛坯余量大,提高了生产效率,降低了总生产成本。
- 淬硬钢:淬硬齿轮/齿轮轴、轴承、模具、同步器、球笼万向节、淬硬辊等零件是典型的淬硬零件,硬度在HRC60左右。高表面光洁度。
- 普通灰铸铁:如发动机缸体/缸盖、制动盘、制动鼓、皮带轮、离合器压盘等均为灰铸铁材料。使用CBN刀具可有利地替代硬质合金刀片的高速切削,其切削速度可比硬质合金刀具提高数倍,在保证高表面质量的基础上,刀具寿命提高10-20倍硬质合金刀片。
CBN刀具适用于哪些加工方式?
- 高速切削:主要体现在普通灰口铸铁领域。由于灰口铸铁原材料价格上涨,与企业的竞争逐渐加剧。最初,带硬质合金刀片的灰口铸铁的最大线速度不能超过 350m/min,否则会发生严重磨损。而使用CBN刀具加工灰口铸铁最高线速度可达1500m/min(不考虑机床刚性),并保证高耐磨性和高工件表面质量。
- 重切削:主要体现在高硬度铸铁/铸钢领域,如大型设备上使用的滚轮、泵等,毛坯加工余量大,耐磨性和冲击韧性优良的刀具是必要的。加工,CBN刀具一次切削深度可达10mm,大大提高了生产效率。
- 干切削:无论加工何种材料,CBN刀具首先进行干切削加工。CBN刀具在高温下具有很强的红硬性,可承受1200℃高温下的正常切削,确保优异的耐用性。并且减少了使用切削液加工工件带来的不必要的成本,保证了良好的生产环境。