【編者按】眾所周知,刀片在加工使用過程中一般的失效形式為正常磨損,所以刀片的壽命與耐磨性有很大的關(guān)系掌呜,經(jīng)過論證锋谐,立方氮化硼刀片的壽命一般是硬質(zhì)合金刀片和陶瓷刀片的幾倍到幾十倍。立方氮化硼刀片的壽命除了和本身性能質(zhì)量有關(guān)外帝际,還與加工工件的材質(zhì)蔓同、加工切削量、加工速度等有很大的關(guān)系蹲诀。所以了解立方氮化硼刀片的壽命與性能的關(guān)系斑粱,正確應(yīng)用立方氮化硼刀片,提高加工效率管员,降低不必要的加工浪費(fèi)褂省,很有必要。
一刃拼、立方氮化硼刀片與其他材質(zhì)刀片的壽命比較
用華菱超硬立方氮化硼圓刀片渔缅,以Vc=40 m/min任肯、f=0.16 mm/r的切削用量加工HRC55的冷硬鑄鐵,刀具耐用度為500 min演湘,而用陶瓷刀片加工時刀片耐用度只有5 min绿窿。立方氮化硼刀片的耐用度是陶瓷刀片的100倍。河南超硬材料研究所研制的立方氮化硼整體聚晶刀片開始在重載粗加工的應(yīng)用窃裙,立方氮化硼刀片開始應(yīng)用到大進(jìn)給纹轩,大吃深的粗加工中,比硬質(zhì)合金刀片的切除率更高宦噩。譬如用立方氮化硼刀片切削冷硬鑄鐵軋輥缅科,可以獲得極高的金屬切除率。例如衰拄,當(dāng)Vc=61 m/min耗跛、αp =/mm、f=0.94 mm/r時攒发,金屬切除率達(dá)400 cm3/min调塌,刀片幾乎沒有磨損。
華菱超硬立方氮化硼刀片加工灰鐵材質(zhì)剎車盤惠猿,切削參數(shù):線速度600M/min,刀片比硬質(zhì)合金刀片效率提高2倍羔砾,粗加工時壽命提高6-12倍。精加工時壽命是硬質(zhì)合金刀片的15-20倍偶妖。
二姜凄、立方氮化硼刀片牌號與性能的關(guān)系
立方氮化硼刀片的性能與立方氮化硼刀片的牌號密相關(guān)。CBN的粒度趾访、含量及結(jié)合劑的種類不同直接決定了立方氮化硼刀片性能态秧,每個廠家也根據(jù)性能及成分編織成了自己的立方氮化硼刀片牌號,雖然各有對照腹缩,但一般不能通用屿聋。
按其組織大致可把立方氮化硼刀片分為兩大類:一類是不加結(jié)合劑由CBN晶粒直接燒結(jié)而成,CBN含量多(70%以上)藏鹊,硬度高润讥,適用於耐熱合金、鑄鐵和鐵系燒結(jié)金屬的切削加工仅莲;另一類是以CBN晶粒為主體跛脾,通過陶瓷結(jié)合劑(主要有TiN、TiC辉茴、TiCN癣跟、AlN、Al2O3等)燒結(jié)而成女骗,這類立方氮化硼刀片中CBN含量少(70%以下)景顷,硬度低誓籽,適用于淬硬鋼的切削加工。
立方氮化硼刀片牌號的細(xì)分:鄭州華菱超硬HLCBN根據(jù)具體CBN粒度大小分為精加工和粗加工强男;而細(xì)分的決定因素就是立方氮化硼刀片中的CBN晶粒洪业。
2.1 立方氮化硼刀片的CBN晶粒劃分
CBN的晶粒尺寸大致分為三類:粗晶粒(晶粒的平均尺寸為20~50μm)、中晶粒(10~20μm)和細(xì)晶粒(2~10μm)眨仪。晶粒尺寸越大峭桅,耐磨性越好,刀片壽命越高柑爸,但刃口品質(zhì)差吵护,難以制成高精度刀片。相反表鳍,細(xì)晶粒立方氮化硼刀片馅而,切削刃的刃口品質(zhì)好,加工表面品質(zhì)好进胯。因而目前聚晶的晶粒不斷細(xì)化用爪,并已有1μm、甚至有0.5μm以下的細(xì)晶胁镐,需根據(jù)粗、精加工等不同工序要求诸衔,選用不同大小的晶粒盯漂。
2.2 立方氮化硼刀片牌號對應(yīng)的工件范圍
目前立方氮化硼刀片不像硬質(zhì)合金那樣在國際上有統(tǒng)一的分類,各生產(chǎn)廠都有各自的品種與牌號笨农,使用時須參照廠家產(chǎn)品樣本選擇就缆。國內(nèi)的比較知名的牌號有河南超硬材料研究所早期研制的BN-K1和BN-H1,分別用與加工鑄鐵和淬硬鋼谒亦。后期的BN-S20资担,BN-S30等牌號是HLCBN系列的整體立方氮化硼刀片牌號,而且針對材質(zhì)細(xì)分到:高鉻鑄鐵炬费,白口鑄鐵踱孕,奧貝球鐵,高溫合金艾蜓,粉末冶金将窗,灰鑄鐵,淬硬鋼加工等等零反;結(jié)合加工工況(粗加工泻畏,半精加工,精加工)所需要的CBN晶粒大小細(xì)化成系列立方氮化硼刀片牌號迫讨。
不同的立方氮化硼刀片牌號委丈,由于其組成成份不同甩高,切削性能有很大差異,選用時須加以注意什偷。
三沽澜、立方氮化硼刀片的質(zhì)量好壞判定
從使用角度來判斷立方氮化硼刀片的優(yōu)劣,質(zhì)量好的立方氮化硼刀片有兩大特點(diǎn):
抗沖擊性能好竟闪,特別是粗加工領(lǐng)域离福,使用時不崩刃,不碎裂炼蛤,這是立方氮化硼刀片使用安全性的最基本保證妖爷。
耐磨性能好,效加工的同時理朋,能夠低成本的代替硬質(zhì)合金刀片和陶瓷刀片絮识,這是立方氮化硼刀片使用經(jīng)濟(jì)型的保證。
四嗽上、刀片耐磨性與韌性的辯證
單純的提高切削刀具硬度及耐磨性并不難次舌,但隨著刀具材料的硬度增加,韌性會降低兽愤,所以在使用過程中需綜合考慮工件材質(zhì)彼念,機(jī)床系統(tǒng),加工狀況浅萧,最大程度上避免兩者的矛盾逐沙,綜合考慮選用。針對立方氮化硼刀片的特性版挣,華菱超硬HLCBN曾推出的適合低速切削和重載粗加工立方氮化硼刀片牌號蔓酣,刀片的抗沖擊性能方面遙遙領(lǐng)先于整個超硬刀具行業(yè),在國內(nèi)外刀具學(xué)術(shù)界享有很高的聲譽(yù)婆裹;華菱超硬HLCBN提出“量體裁衣”式服務(wù)理念载甸,也在業(yè)內(nèi)受到一致好評。
五乱险、高效加工并不等于高速加工
誠然齐犀,在加工黑色金屬時,立方氮化硼無疑是硬度最高的刀片材質(zhì)况颈,所以一提到立方氮化硼刀具堕圾,大家會進(jìn)入到一個誤區(qū):“硬度高,韌性差勾奇,只適合高速切削或高精度機(jī)床”谁昵,其實(shí)不然。“高效加工并不等于高速加工”夭寺,這是華菱超硬很早曾提出的加工理念凛驮,“立方氮化硼刀片硬度再高,刀具壽命在某種范圍也會隨著線速度的增加而降低条辟,壽命降低黔夭,”
“通過提高加工吃刀深度和走刀量的途徑,來提高工作效率羽嫡,更適合一些難加工材料的加工”本姥。 這也是華菱超硬研發(fā)高韌性立方氮化硼刀片牌號的初衷;事實(shí)證明杭棵,這種理念確實(shí)解決用戶的實(shí)際加工問題婚惫,HLCBN系列立方氮化硼刀片在高效加工的同時不崩刀,特別是在間斷切削難加工材料領(lǐng)域魂爪,這是超硬刀具界的最大成功先舷。
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