1．PCBN刀具材料的優(yōu)勢

　　在機(jī)械加工制造領(lǐng)域畴贵，切削加工技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入以高速銑削、CNC多功能切削、微細(xì)形狀/超精切削等為代表的變革創(chuàng)新時(shí)期流炕。與此同時(shí)，切削刀具的變革創(chuàng)新也有了新的進(jìn)展〗霭現(xiàn)階段的刀具材料以涂層硬質(zhì)合金為主導(dǎo)每辟，最高切削速度范圍300～600m/min。可以預(yù)測渠欺，今后切削高速化的發(fā)展會(huì)更加迅猛妹蔽，當(dāng) 1000m/min以上的超高速切削時(shí)代到來時(shí)，PCBN將是最強(qiáng)有力的刀具材料酥丛，具有極大的優(yōu)勢绎疟。

　　（1）與金剛石的對(duì)比優(yōu)勢

　　CBN（立方氮化硼）的常溫硬度僅次于金剛石蘸暮，而它的熱傳導(dǎo)性和對(duì)鐵系金屬的熱化學(xué)穩(wěn)定性則優(yōu)于金剛石曼砾。金剛石刀具僅適用于有色金屬及其合金的切削加工，而PCBN刀具也適用于黑色金屬及其合金的切削加工益丘。

　⊙缌琛（2）與硬質(zhì)合金的對(duì)比優(yōu)勢

　　PCBN（聚晶立方氮化硼）的高溫化學(xué)穩(wěn)定性和紅硬性優(yōu)于硬質(zhì)合金，是高速切削高硬材料的最佳刀具材料冲取。PCBN刀具的切削特性隨CBN的含量凉灯、粒度以及結(jié)合劑種類的不同而變化。最近開發(fā)成功了無結(jié)合劑的單相PCBN鄙吗，在切削高速化和提高刀具壽命方面可望獲得更顯著的效果玻啡。PCBN中CBN含量越高，耐磨性就越高疙鹃，但韌性有所降低捌轮，特別是用于如立銑等斷續(xù)切削加工時(shí)，在切削刃形狀赵颅、切削條件（尤其是切深量）等方面應(yīng)采取特殊對(duì)策虽另，以確保切削刃的強(qiáng)度，充分發(fā)揮PCBN刀具的優(yōu)勢饺谬。例如捂刺，采用PCBN和硬質(zhì)合金球頭立銑刀高速銑削自硬鋼時(shí)，由切削速度和刀具壽命的比較可知募寨，PCBN刀具具有超群的壽命特性族展。用PCBN立銑刀高速銑削HRC60以上的高硬鋼時(shí)，可實(shí)現(xiàn)超過2000m/min的超高速高精度切削拔鹰。雖然尚未確認(rèn)其后刀面發(fā)生快速磨損的切削速度仪缸，但由于PCBN刀具的高溫硬度優(yōu)異，因此可用于干式切削列肢。在切削速度極限范圍以內(nèi)恰画，可以發(fā)現(xiàn)切削速度越高，PCBN刀具壽命越長的現(xiàn)象例书，這是硬質(zhì)合金等其它刀具所不具有的獨(dú)特性能锣尉。PCBN刀具在鑄鐵的切削加工中也顯示出很高的刀具壽命刻炒，在從較低切削速度直至高速切削的速度范圍內(nèi)，均能獲得良好的加工效果箫朽。在汽車零件（如發(fā)動(dòng)機(jī)缸體等）的鏜孔加工中里捌，PCBN刀具顯示出高精度、高效率和長壽命的特點(diǎn)蜓盯。由高速銑削灰口鑄鐵的刀具磨損特性實(shí)例可知型吃， 500～2000m/min是有利于發(fā)揮刀具壽命特性的切削速度范圍。

　　如今腌径，切削加工正朝著微細(xì)化栗雳、精密化的方向快速發(fā)展，尤其在精加工刀具和長壽命刀具方面笔骏，PCBN刀具的技術(shù)動(dòng)向令人關(guān)注是临。此外，用PCBN車刀實(shí)現(xiàn)高硬度鋼的高效率室拿、高精度車削已得到人們?cè)俅握J(rèn)可兆又，可以說PCBN刀具無論現(xiàn)在還是將來都是大有希望的刀具。

　　2．PCBN刀具的應(yīng)用及注意事項(xiàng)

　　在模具零件的加工中磺穷，用球頭立銑刀高速銑削高硬度鋼的切削方法出現(xiàn)以后陈莽，其高生產(chǎn)效率倍受關(guān)注。在銑削加工方面虽抄，已迎來了普遍使用主軸轉(zhuǎn)速達(dá)每分鐘數(shù)萬轉(zhuǎn)以上的加工中心的時(shí)代走搁。高速銑削用刀具已有陶瓷類涂層硬質(zhì)合金刀具，可以說廣泛采用高速銑削加工的條件已經(jīng)成熟迈窟。近年來私植，切削加工追求的精度越來越高，必然要求換刀判斷標(biāo)準(zhǔn)——后刀面磨損寬度值減谐岛ā（換刀周期時(shí)間縮短）兵琳；同時(shí)要求不斷提高切削速度和進(jìn)給速度，以進(jìn)一步提高切削加工效率骇径；主軸轉(zhuǎn)速超過4～5 萬轉(zhuǎn)/分的高速銑削加工中心被大量使用，其結(jié)果是必須使用耐熱性和耐磨性優(yōu)良者春、最適合高速銑削的PCBN球頭立銑刀破衔，且使用量不斷增加。

　　但是钱烟，PCBN球頭立銑刀的材料成本和磨削加工費(fèi)用都比硬質(zhì)合金高晰筛，而且還有加工時(shí)容易發(fā)生崩刃的缺點(diǎn)，因此需要開發(fā)新的適用技術(shù)昆颇。其中一項(xiàng)新的技術(shù)措施是在銑削高硬度鋼時(shí)镐怔，為了提高韌性忠帝，抑制崩刃的發(fā)生，多采用CBN含量為50～60vol%的PCBN刀具麦葱。由CBN含量低的PCBN刀具的后刀面磨損形態(tài)涝猩、前刀面月牙洼磨損形態(tài)和切削刃部分發(fā)生崩刃時(shí)對(duì)應(yīng)磨損形態(tài)的實(shí)例可知，這種磨損形態(tài)是在高速切削時(shí)產(chǎn)生高溫及在此高溫條件下發(fā)生熱擴(kuò)展而導(dǎo)致結(jié)合劑劣化造成的盖础。

　　作為解決結(jié)合劑劣化問題的技術(shù)措施期司，可考慮減少結(jié)合劑，提高CBN含量伶肚，以獲得耐熱性和耐磨性優(yōu)良并適合刀具要求的PCBN刀具材料闭廊。但以往的實(shí)踐證明，提高CBN含量意味著刀具韌性降低侄含，容易發(fā)生刀尖崩刃典义。防止刀尖崩刃的最佳解決方案是采用負(fù)前角和對(duì)刀尖圓弧進(jìn)行鈍化處理，該方案能有效抑制切削時(shí)發(fā)生崩刃褒醒，是充分發(fā)揮PCBN刀具特長的關(guān)鍵技術(shù)措施之一藕各。

　　3．PCBN刀具的設(shè)計(jì)和應(yīng)用實(shí)例

　　在模具零件的精加工中，PCBN刀具在加工效率案淋、加工精度和刀具壽命方面發(fā)揮出卓越的特殊性能座韵。市售的球頭立銑刀切削刃形狀有兩類，一類是軸向前角和徑向前角均為0°踢京、刀尖部分進(jìn)行了負(fù)倒棱處理的切削刃誉碴；另一類是獨(dú)特的負(fù)倒棱形狀切削刃旋乙。

　　對(duì)CBN含量高的PCBN刀具的切削刃刀尖部分進(jìn)行倒棱卷霜，將刃口部分鈍化成R圓弧形狀，是解決切削時(shí)發(fā)生崩刃的重要措施国撵。在平面銑削時(shí)蹈丸，為超高速銑削加工設(shè)計(jì)的負(fù)前角成黄、無中心切削刃球頭立銑刀與有中心切削刃的球頭立銑刀相比，能改善加工表面粗糙度逻杖。因此奋岁，設(shè)計(jì)PCBN刀具切削刃時(shí)，需要采用能充分發(fā)揮刀具材質(zhì)特性的刀具形狀荸百。在銑削加工高韌性特殊鑄鐵時(shí)槽邮，與涂層硬質(zhì)合金球頭立銑刀相比，即使是CBN含量較低的PCBN刀具债竖，其壽命也要長得多调捍，磨損緩慢的 PCBN刀具還能保持最高的加工表面精度。

　　在微細(xì)形狀姨猖、亞微米級(jí)超精切削加工中吃它，刀具壽命的管理是重要的關(guān)鍵技術(shù)之一冕盅，要求使用具有高壽命特性的刀具⊥樟瑁可以斷言宇颊，在此加工領(lǐng)域，與其說對(duì)PCBN刀具的關(guān)注度最高窜交，不如說它是唯一的適用刀具斜兽。

　　可進(jìn)行高硬度鋼微細(xì)形狀切削加工的機(jī)床是具有超高速精密切削功能的加工中心，它具有與原有加工中心不同的新型主軸結(jié)構(gòu)羽址，如在驅(qū)動(dòng)軸上各配置有2臺(tái)直線電機(jī)帕恩，能實(shí)現(xiàn)靈敏而無振動(dòng)的切削進(jìn)給動(dòng)作；主軸采用了能將熱影響限制到最小程度的空氣透平/空氣靜壓軸承剩失，能承載轉(zhuǎn)速高達(dá)每分鐘12萬轉(zhuǎn)的主軸屈尼。

　　用無結(jié)合劑PCBN刀具高速銑削高硬度鋼的試驗(yàn)結(jié)果表明，該刀具在最佳加工條件（切削刃形狀拴孤、切削條件脾歧、刀具夾持方式等）下使用時(shí)，與有結(jié)合劑的PCBN刀具比較演熟，顯示出超群的刀具壽命特性鞭执。

　　4．越來越受關(guān)注的PCBN刀具技術(shù)

　　在切削加工領(lǐng)域，高速銑削技術(shù)已實(shí)現(xiàn)了高附加值化芒粹，瞄準(zhǔn)更高目標(biāo)的技術(shù)進(jìn)展仍在不斷繼續(xù)兄纺。PCBN刀具已從適用于特殊加工領(lǐng)域逐步發(fā)展為主流刀具之一。但如前所述化漆，必須清醒地認(rèn)識(shí)到估脆，在技術(shù)方面還存在許多需要攻克的課題，為了PCBN刀具時(shí)代的真正到來座云，需要盡早解決存在的技術(shù)難題疙赠。

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