什么是CBN工具?
在机加工行业中,常被提及的刀具是CBN刀具和CBN刀片,主要用于难加工材料和超硬材料的切削加工。那么什么样的工具可以被称为CBN工具呢?CBN是什么意思?
CBN是什么意思?
全称立方氮化硼,翻译过来就是:立方氮化硼,颜色一般为黑色。它是一种绝缘体和优良的热导体。目前,自然界还没有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刀具是用CBN材料制成的一种刀具,是20世纪70年代初发展起来的新型刀具材料。由于立方氮化硼可以承受1300~1500℃的高温,CBN刀具可以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,切削速度比硬质合金刀具高10倍。
CBN刀具可切削加工淬火高硬度钢等高硬度材料,实现车削磨削代替磨削的功能,对没有磨床的中小机加工企业具有显著的实际效果。例如,Bot CBN刀具不仅加工效率高,而且可以避免磨削引起的表面烧伤和表面硬力,大大提高了工件的表面质量。
CBN刀具因其热硬度高、耐磨性好、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;研磨铸铁:如V-Ti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刀片可以通过机械夹紧或焊接固定在刀架上,也可以将CBN板材和硬质合金压在一起,形成复合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,将其用于各种加工工艺,节约成本,提高生产效率。
目前,CBN刀具被广泛应用于汽车、航空航天和医疗设备行业的许多加工工艺中。如果你遇到高硬度的难加工材料,你可以用CBN工具尝试。
CBN刀具适合加工哪些材料?
如前文所述,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、普通灰铸铁、粉末冶金等难加工材料(钢硬度要求HRC45以上)。
- 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、渣浆泵外壳、叶轮、护板、衬板等均为典型零件。整体多晶CBN刀具主要用于加工这类工件,削毛坯余量大,提高了生产效率,降低了生产总成本。
- 硬化钢:硬化齿轮/齿轮轴、轴承、模具、同步器、球笼万向节和硬化轧辊等零件是典型的硬化零件,硬度在HRC60左右。表面光洁度高。
- 普通灰口铸铁:如发动机座/气缸盖、制动盘、制动鼓、滑轮、离合器压板等均为灰口铸铁材料。CBN刀具的使用可以有利地取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,刀具寿命是硬质合金刀片的10-20倍。
CBN工具适用于哪些加工方法?
- 高速切削:主要体现在普通灰口铸铁领域。由于灰铸铁原材料价格的上涨,与企业的竞争逐渐加大。硬质合金刀片灰口铸铁的最大线速度最初不能超过350m/min,否则会发生严重磨损。但采用CBN刀具加工灰口铸铁可达到1500m/min的最大线速度(不考虑机床刚度),并保证高耐磨性和高工件表面质量。
- 重型切削:主要体现在高硬度铸铁/铸钢领域,如大型设备使用的轧辊、泵等,毛坯的加工余量大,要求刀具具有优异的耐磨性和冲击韧性。加工时,CBN刀具一次可达到10mm的切削深度,大大提高了生产效率。
- 干切削:无论加工哪种材料,CBN刀具都是先干切削加工。CBN刀具在高温下具有较强的红色硬度,可承受1200℃高温下的正常切削,确保优异的耐久性。此外,减少了使用切削液加工工件所产生的不必要的成本,保证了良好的生产环境。