立方氦化硼(CBN)是繼人造金剛石之后，人工合成的一種新型超硬刀具切削材料，其硬度僅次于金剛石，在切削和磨銷(xiāo)加工中得到廣泛應(yīng)用。
立方氦化硼(CBN)在切削加工中的應(yīng)用
1.用PCBN刀片精車(chē)淬硬鋼
采用PCBN刀具精車(chē)淬硬鋼，其工件硬度高于45HRC，效果最好。其切削速度一般為80～120m/min，工件硬度越高，切削速度宜取低值，如車(chē)硬度為70HRC的工件，其切削速度宜選60～80m/min。精車(chē)的切深在0.1～0.3mm，進(jìn)給量在0.05～0.025mm/r，精車(chē)后的工件表面粗糙度為Ra0.3～0.6μm，尺寸精度可達(dá)0.013mm。若能采用剛性好的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控車(chē)床加工，PCBN刀具的剛性好和刃口鋒利，則精車(chē)后的工件表面粗糙度可達(dá)Ra0.3μm，尺寸精度可達(dá)0.01mm，可達(dá)到用數(shù)控磨床加工的水平。
如果機(jī)床剛性好，選用的切削速度較低，則選用PCBN復(fù)合刀片可精車(chē)斷續(xù)表面。
精車(chē)加工余量一般為0.3mm左右，盡可能提高工件淬火前的尺寸精度和減少熱變形，以保證精車(chē)時(shí)切削余量均勻，延長(zhǎng)PCBN刀具的使用壽命。
精車(chē)一般不用切削液，因?yàn)樵谳^高的切削速度下，大量的切削熱由切屑帶走，很少會(huì)停留在工件表面而影響加工表面質(zhì)量和精度。
精車(chē)刀片宜選用強(qiáng)度和韌性高的80°菱形刀片，刀尖半徑在0.8～1.2mm之間，為保護(hù)刀具刃口，使用前需用細(xì)油石倒棱。
精車(chē)淬硬工件是一門(mén)新工藝，實(shí)施前需做工藝試驗(yàn)，可用與工件材料、硬度和大小相同的棒料，在同類(lèi)機(jī)床上進(jìn)行精加工或粗加工試驗(yàn)，關(guān)鍵是要試驗(yàn)刀具與切削參數(shù)的選擇及工藝系統(tǒng)是否有足夠的剛性。該工藝目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)采用，如一汽集團(tuán)用PCBN刀具加工滲碳淬火(58～63HRC)的20CrMnTi變速箱齒輪撥叉槽，采用的工藝參數(shù)為υc=150m/min, f=0.1mm/r，αp=0.2～0.3mm，實(shí)現(xiàn)了以車(chē)代磨。
2.加工硬鑄鐵和灰口鑄鐵
(1)加工硬鑄鐵
用PCBN刀具車(chē)削淬硬鋼時(shí)，要求工件淬火硬度高于45～55HRC，加工硬鑄鐵時(shí)，只要硬度達(dá)到中等硬度水平(45HRC)，就會(huì)取得良好的加工效果。如汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋上的排氣閥座，該閥座是采用含銅、鉬的高鉻合金鑄鐵材料，其硬度一般約為44HRC，其閥座上孔采用锪(鉸)、車(chē)兩種工藝，大多是在專(zhuān)用自動(dòng)線(xiàn)上加工，與槍鉸導(dǎo)管孔一道進(jìn)行。所采用的切削用量為：υc=71.6m/min，υf=26.5mm/min，αp=1.0mm，采用BC拉削油，自采用PCBN刀具加工后，與以往采用的各種硬質(zhì)合金刀片加工相比，刀具平均耐用度為1200件，加工表面粗糙度為Ra0.4μm，閥座面擺差≤0.05mm。東風(fēng)汽車(chē)公司發(fā)動(dòng)機(jī)廠(chǎng)自1988年使用PCBN刀具后，其效果一直保持穩(wěn)定，較好地解決了引進(jìn)設(shè)備的刀具國(guó)產(chǎn)化問(wèn)題。
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