1 加工淬硬鋼用BX530
〉慷汀(1)材料特點
在通常情況下泌祥,用聚晶CBN刀具進行切削加工可獲得Rz3.2μm的表面粗糙度,如欲獲得更小的表面粗糙度值盏踢,就需要進行磨削加工施揪。加工成本也是需要考慮的問題。如果能用切削加工替代磨削加工赐杏,就能大幅縮短加工時間交某,降低加工成本。為實現(xiàn)“以切代磨”散骚,就需要有能穩(wěn)定獲得Rz1.6μm表面粗糙度值的刀具材料麻诀。通常,加工表面粗糙度受到CBN刀具材料粒度的影響傲醉,CBN粒度越小蝇闭,可能獲得的表面粗糙度值也越小,因此,需要開發(fā)比過去的微粒CBN(粒度為0.5-10μm)粒度更小呻引、分布更均勻的超細微粒CBN材料礼仗。
為此,日本泰珂勒(Tungaloy)公司開發(fā)出了粒度為0.2?m的超細微涟撸“BX530”CBN刀具材料藐守。由BX530的金相組織照片可見,與原有的微粒CBN材料相比蹂风,BX530的CBN粒子(黑色相)顆粒更微細卢厂,分布也更均勻。
(2)加工實例1
用BX530和原有微粒CBN刀具加工淬硬鋼零件(切削條件:Vc=100m/min惠啄,f=0.03mm/r慎恒,ap=0.10mm,濕切歇盒;Rz1.6μm)庸灶,以表面粗糙度值Rz1.6μm作為刀具壽命判定標準。加工結果表明韩丸,原有微粒CBN刀具的切削長度達到1000m時窘携,表面粗糙度值為Rz1.4μm;切削長度達到3000m時查新,表面粗糙度值達到Rz1.6μm的標準值杀终。而BX530刀具的切削長度達到5000m時,表面粗糙度Rz值仍未達到標準值批先,仍可繼續(xù)加工息聪。
(3)加工實例2
用BX530和其他公司的微粒CBN刀具加工另一種淬硬鋼件(切削條件:Vc=220m/min,f=0.03mm/r囤胯,ap=0.07mm员研,干切;壽命標準:常數(Rz1.2μm))蚪缚。以表面粗糙度值Rz1.2μm作為刀具壽命判定標準阶质,加工件數為一常數。加工結果表明米苹,加工相同數量工件后糕伐,微粒CBN刀具的加工表面粗糙度為Rz=0.92-1.26μm,而BX530刀具的加工表面粗糙度為Rz0.70-0.92μm驱入。由此可知,BX530超細微粒CBN刀具可以加工更多零件氯析。
2 加工粉末合金用BX470
(1)材料特點
由于粉末冶金制品的合金設計自由度大亏较,可以制造各種復雜形狀零件,因此,近年來粉末冶金制品的應用不斷增加雪情。此外遵岩,隨著粉末冶金技術的不斷改進,粉末合金的加工性呈現(xiàn)出難切削化趨勢巡通。例如尘执,汽車驅動齒輪采用鐵系粉末合金制造,由于驅動帶采用鋼帶宴凉,因此要求驅動齒輪具有更高的強度和耐磨性誊锭。為此,在粉末合金設計中添加了Mo蓄帐、Cr等硬化元素成分市砍,并進行了表面硬化處理等,使原本可加工性就差的零件切削難度更大警钥。
在粉末合金的切削加工中射疤,容易產生毛刺,它會使刀尖磨損晒躺,導致切削性能下降倾桩;同時去除毛刺要增加加工時間,提高加工成本挑胯。因此眼骗,要求刀具不僅應具有良好的耐磨性和抗崩刀性,還應保持刀尖切削性能的穩(wěn)定性港摘。
在一般情況下绒双,用聚晶CBN刀具加工鐵系粉末合金時,CBN聚晶體中CBN粒子間的結合相與工件中的硬質粒子相互摩擦脖嗽,導致CBN粒子脫落还织。為了抑制這種摩擦,保持刀尖的穩(wěn)定性主巍,需要使CBN粒子微細化并提高CBN含量(原有CBN含量較高材料的CBN粒度通常約為2-3μm)冠息。為適應這種需求,日本泰珂勒(Tungaloy)公司開發(fā)出了CBN粒度為1.5μm左右孕索、CBN微粒的體積含量比達到95%的“BX470”刀具材料逛艰。由于CBN粒子的微細化,使結合相厚度變薄搞旭,粉末合金中的硬質粒子無法嵌入結合相散怖,從而抑制了摩擦。此外肄渗,將CBN的體積含量提高到95%镇眷,在使結合相進一步變薄的同時咬最,提高了CBN粒子間的結合強度,從而大幅度提高了抗崩刀性能欠动。用BX470刀具和原有高含量CBN刀具加工相同數量(500件)鐵系粉末合金工件(切削條件:Vc=200m/min永乌,f=0.1mm/r,ap=0.15mm具伍,濕切翅雏;加工件數:500件)后刀尖損傷狀態(tài)的對比可以看出,與原有CBN刀具相比枉俗,BX470刀具的刀尖仍能保持鋒利的形狀咒娶。
(1)加工實例1
用BX470刀具、原有的高含量CBN刀具和涂層硬質合金刀具加工鐵系粉末合金工件(切削條件:Vc=200m/min氏赴,f=0.05mm/r墅轩,ap=0.10mm,濕切服酥;壽命標準:磨損量(VB=0.20mm))的對比結果可知:如用刀具磨損量評價刀具壽命付昧,涂層硬質合金刀具切削加工2分鐘后的磨損量已大大超過磨損標準值,而兩種CBN刀具切削加工55分鐘后仍可繼續(xù)切削找肤。如用被加工件的毛刺高度評價刀具壽命严齿,原有的高含量CBN刀具切削加工10分鐘后,產生的毛刺高度即已超標踩林,而BX470刀具的壽命是原有高含量CBN刀具的5倍以上骄闺;在最終的毛刺形態(tài)方面,BX470刀具的加工面比原有的高含量CBN刀具加工面更光滑醋掖。
(2)加工實例2
用3種CBN刀具切削加工經表面硬化處理(HRC63)的鐵系粉末合金工件(切削條件:Vc=100m/min剃袍,f=0.07-0.25mm/r,ap=0.15-0.30mm捎谨,干切民效;壽命標準:毛刺高度)時,工件形狀復雜涛救,切削加工中畏邢,進給量和切深量均在變化,屬于強力斷續(xù)切削加工检吆。在此切削條件下舒萎,BX470刀具的壽命是原有高含量CBN刀具的1.5-1.8倍。由此可知蹭沛,BX470是一種耐磨性臂寝、抗崩刃性及刀尖保持(穩(wěn)定)性兼優(yōu)的刀具材料。
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