使用立方氮化硼刀具以车代磨的切削参数与风险

    使用立方氮化硼刀具以车代磨的切削参数

    以车代磨加工淬火钢的切削参数，主要根据刀具材料、工件材料的物理力学性能、工件形状、工艺系统刚性和加工余量来选择。在选择切削用量三要素时，首先考虑选择合理的切削速度，其次是切削深度，再其次是进给量。

    立方氮化硼刀具(CBN)不仅有很高的金属切除率，而且有很好的表面加工质量。切削各种淬火钢可以有效地代替磨削，减少加工工序，提高生产率。现在市场上所销售的 CBN刀片，大都以它与硬质合金复合片的形式，作成可转位刀片或刀具，目前华菱超硬材料公司率先研制出整体式CBN刀片，增加了CBN刀片的应用领域，开始在粗加工，断续加工中广泛使用。

    由于CBN刀具的硬度高(HV8000～9000)，耐热性高(1400℃～1500℃)，在使用时能允许以高于硬质合金几倍的切削速度切削淬火钢，而耐用度是硬度合金的几倍到几十倍。在切削硬度为HRC55～65的材料时，立方氮化硼刀具的切削速度应在50～120m/min。铣削时的Vc=100～160m/min，每分钟进给量Vf=70～160mm/min；铰削时Vc= 60～130m/min，ap=0.1～0.2mm，f=0.07～0.2mm/r。需注意用立方氮化硼刀具精车淬硬钢，其工件硬度高于45HRC，效果最好，工件硬度越高，切削线速度宜取低值，如车硬度为70HRC的工件，其切削速度宜选用60-80m/min;当精车的切深在0.1～0.3mm，进给量在0.05～0.025mm/r，精车后的工件表面粗糙度为Ra0.3～0.6μm，尺寸精度可达0.013mm。若能采用刚性好的标准数控车床加工，刀具的刚性好和刃口锋利，则精车后的工件表面粗糙度可达Ra0.3μm，尺寸精度可达0.01mm，可达到用数控磨床加工的水平。

    以车代磨工艺成本与风险

    与磨削相比，采用立方氮化硼刀具以车代磨技术比磨削具有更高的加工效率。在硬车削中，华菱BN-S10立方氮化硼刀具可采用大切深间断切削、加上高的工件转速，其金属切除率通常是磨削加工的3～4 倍，所消耗的电能及人工，物料耗材却只有磨削的1/5。

    风险因素：硬车所用机床间隙和刚性决定了震刀、让刀问题的发生几率，亦会影响加工工件的尺寸精度和表面粗糙度，所以用户需要根据自身工件要求咨询选用。