PCBN刀具有很高的硬度及耐磨性,能在高切削速度下长时间地加工出高精度零件(尺寸分散性小),减少换刀次数和刀具磨损补偿停机所花费的时间。因此,很适合于数控机床及自动化程度较高的加工设备,并且能使设备的高效能得到充分发挥。在难加工材料应用方面,PCBN刀具也显示了其的性能,如表面喷焊(涂)材料的加工,用其它材料刀具加工,刀具寿命极低,也无法采用磨削方法加工,而PCBN是惟一适合的刀具材料;又如,在石油电站设备中使用的高合金耐磨铸铁,采用PCBN刀具较硬质合金刀具提高切削效率4倍以上,单件刀具成本下降为原来的1/5。另外在硬质合金等烧结材料的切削加工方面,PCBN刀具也显示了很好的切削性能。金刚石刀具与超硬刀具的区别及优缺点。崇明合金焊接弧齿刀PCD,CBN多晶刀具定制
金刚石刀具的性能特点金刚石刀具具有硬度高,抗压强度高,导热性及耐磨性好等特点,可在高速切削中获得较高的加工精度和加工效率,金刚石刀具的上述特性是由金刚石晶体状态决定的,在金刚石晶体中,碳原子的四个价电子按回面体结构成键,每个碳原子与4个相邻原子形成共价键,进而组成金刚石结构,该结构的结合力和方向性很强,从而使金刚石具有较高硬度,由于聚晶金刚石的结构是取向不一的细晶粒金刚石烧结体,虽然加入结合剂,金刚石刀具硬度及耐磨性仍低于单晶金刚石,但由于PCD烧结体表现各为同性,因此金刚石刀具不易沿单一的解理面裂开。徐汇可转位弧齿刀PCD,CBN多晶刀具联系方式聚晶立方氮化硼CBN、陶瓷和硬质合金主要加工高硬钢、铸铁和合金等材料。
由于PCBN具有较高的硬度和耐磨性,在高温下不与铁族金属起反应的化学惰性,因此主要用于高硬度材料及难加工材料的切削加工,如淬硬钢、高合金耐磨铸铁、高温合金、高速钢、表面喷焊材料、烧结金属材料等难加工材料的切削加工。(1)加工淬硬钢,可起到以车代磨的效果,由于切削深度比磨削深度大十几倍以上,因此加工效率高,表面不产生烧伤。如以车代磨加工变速滑动齿轮(20CrMnTi,硬度为HRC58~62)时,切削比原磨削加工效率提高4倍以上。(2)加工高合金(含钨或铬18%)耐磨铸铁,切削速度较硬质合金刀具提高10倍以上,切削效率提高4倍以上。(3)加工高钴铬钼耐蚀耐热合金,PCBN刀具切削速度为160m/min,是硬质合金刀具的8倍。(4)加工热喷涂(喷焊)材料,表面喷焊件无法用磨削加工,而用硬质合金刀具切削效率极低,改用PCBN刀具后可提高加工效率,节省加工费用50%以上。PCBN刀具还可用于有色金属的精密切削及烧结金属的切削加工等等。
由于经济与环保方面的原因,近几年干切削加工方法已成为机械制造领域中的重点研究课题。我们首先来看一下湿切工艺由于使用切削液带来的问题:(1)长期暴露在空气中或切削加工中由切削热造成的切削液雾状挥发,容易污染环境、危害操作者健康,切削液中的硫、氯等添加剂危害更大,影响加工表面质量;(2)切削液的使用影响加工成本,据统计,切削液占生产成本的15%,而刀具费用*占3%~4%;(3)切削液的渗漏、溢出会污染环境,易发生安全、质量事故;(4)切削液的传输、回收、过滤等装置及其维护费用较高,增加了生产成本。由于以上原因,干切削加工工艺已在西方工业发达国家有了相当的应用。由美国Makino公司推荐的“红月牙”(RedCrescent)干切工艺,既可以充分发挥刀具的切削性能,与湿切相比又能**提高生产率。其机理是由于切削速度很高,产生的热量聚集于刀具前部,使切削区附近材料达到红热状态,屈服强度下降,进而达到提高切削效率的效果。采用红月牙干切削工艺的前提条件是在较高切削温度下,被切材料强度有明显下降,变得易切削,而刀具材料的强度在同样状态下要有较好的红硬性及热稳定性,还要有较好的耐磨性和抗粘结性。 天然金刚石刀具是超精密切削加工较理想的工具。
由于CBN晶体与金刚石晶体都属闪锌矿型,且晶格常数相近,化学键类型相同,因而CBN具有接近金刚石的硬度和抗压强度,又因为其是由N、B原子所组成,因此具有比金刚石更高的热稳定性和化学惰性。PCBN刀具材料主要性能如下:折叠具有很高的硬度和耐磨性CBN单晶的显微硬度为HV8000~9000,是目前已知的第二高硬度的物质,PCBN复合片的硬度一般为HV3000~5000。因此用于加工高硬度材料时具有比硬质合金及陶瓷更高的耐磨性,能减少大型零件加工中的尺寸偏差或尺寸分散性,尤其适用于自动化程度高的设备中,可以减少换刀调刀辅助时间,使其效能得到充分发挥。折叠具有很高的热稳定性和高温硬度CBN的耐热性可达1400~1500℃,在800℃时的硬度为Al2O3/TiC陶瓷的常温硬度,因此,当切削温度较高时,会使被加工材料软化,与刀具间硬度差增大,有利于切削加工进行,而对刀具寿命影响不大。折叠具有较高的化学稳定性CBN具有很高的抗氧化能力,在1000℃时也不产生氧化现象,与铁系材料在1200~1300℃时也不发生化学反应,但在1000℃左右时会与水产生水解作用,造成大量CBN被磨耗,因此用PCBN刀具湿式切削时需注意选择切削液种类。一般情况下,湿切对PCBN刀具寿命无明显提高。超硬刀具材料多指金刚石与立方氮化硼,理论上来说硬度接近于金刚石的材料统称为超硬刀具材料。杨浦刀片式锥齿刀PCD,CBN多晶刀具供应商
CBN刀具可以实现精车代磨,使被加工工件获得较好表面质量的同时也使生产效率提高。崇明合金焊接弧齿刀PCD,CBN多晶刀具定制
CBN含量低的材质等级和CBN含量高的相比更脆,但它们用于淬硬黑色金属加工更好。它们的更低的热导性和相对更高的承受高速切削和负前角所产生热量的抗压强度。切削区更高的温度软化工件材料和帮助断屑,而负前角强化刀具,使切削刃稳定,提高刀具寿命,并允许比0.25mm小的切深。因为CBN刀具能获得优于0.4µm的表面光洁度并保持同轴度±0.012mm,干车淬硬工件通常是一种有吸引力的替代肮脏的强化冷却的磨削加工方案。虽然CBN是一种硬车和高速铣特别喜欢的刀具材料,但陶瓷和CBN的应用范围有惊人的重叠,故而很必要用成本-效益分析来决定谁能得到比较好结果。崇明合金焊接弧齿刀PCD,CBN多晶刀具定制
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