关于人造金刚石氮化硼(PCBN)刀具合理使用的介绍

发布者:金锐 发布时间:2019-1-15 10:39:51 阅读:

    由于PCBN 刀具材料具有优良的切削性能,所以特别适合加工其硬度在HRC45 以上的淬火钢、耐磨铸铁、 HRC35 以上的耐热合金以及 HRC30 以下而其它刀片很难加工的珠光体灰口铸铁。

 

    为了充分发挥 PCBN 刀片的优越性,取得满意的加工效果,在实际使用时,除参照PCBN 刀片选用的切削用量外,还应根据机床、工件及其它有关条件的具体情况全面考虑,合理选择。

 

    一、PCBN刀具该如何合理使用

    

    1. 硬态切削时,径向力很大,这就要求机床功率要大,机床系统刚性要好,这既可保护 PCBN 刀具,又可获得满意的加工效果。装夹 PCBN 刀具时,刀具的悬伸长度要尽量短,以防止刀杆颤振和变形,使 PCBN 刀具保持良好的加工状态。


    2.PCBN 刀具的强度比硬质合金刀具低,因此在硬态切削加工时,一般都采用负前角、较大的后角和负倒棱,这不仅有利于对切削刃进行补强,而且具有很好的耐磨性。通常负倒棱尺寸取 (0.1 ~ 0.5)× ( 10° ~ 30° )为宜。若切削进行适当的钝化处理,效果会更好。此外,在可能的情况下,尽量采用小主偏角和大的刀尖圆弧半径,这有助于保护刀刃,延长刀具的使用寿命。


    3. 为很好地使用 PCBN 刀具,稳定地控制工件质量,准确判断 PCBN 刀具的耐用度至关重要。如果一直使用磨损已很严重的刀具,那么切削力及切削温度增加、切削不畅,就难以控制工件尺寸及表面完整性,甚至使 PCBN 刀具无法继续修磨而报废。为保证刀具的正常使用,建议 PCBN 刀具后刀面磨损量达 0.3 ~0.6mm( 精车时取小值 ) 时应进行重磨。但重磨需要一定的设备和技巧,多数工厂的机床不具备适合的条件,一般 PCBN 刀具的重磨都应由专业厂来完成。


    4. 对于硬度高和不规则的工件,由于 PCBN 刀片较脆、怕冲击。从工件端面切入、切出,尤其在表面有夹渣、砂眼、凹凸不平的时候,最易发生冲击,使刃口破裂,造成耐用度降低。所以在使用 PCBN 刀具前,最好先将冷硬层粗车一次,并在工件切入切出端先倒角,以减小 PCBN 刀具冲击力。


    5.PCBN 刀具不适于加工较软的黑色金属材料。


    6. 确定切削速度、进给量及切削深度要综合考虑生产效率和加工成本。一般来讲,其切削速度可比硬质合金刀具高 2 倍左右,高的切削速度产生大的切削热量,使被加工材料的塑性增大,有利于控制切屑和降低切削力。

 

    7. 使用 PCBN 刀具时,可加冷却液,也可不加,使用冷却液时则一定要充分冷却。

 

    二、PCBN刀具的修磨


    陶瓷结合剂金刚石砂轮结合金刚石和陶瓷结合剂的共同特点,具有磨削力强,磨削时温度比较低,磨具磨损比较小;可以适应各种冷却液的作用;磨削时磨具的形状保持性好,磨出工件的精度高;磨具内有较多的气孔,磨削时有利于排屑和散热,不易堵塞、不易烧伤工件;磨具的自锐性比较好,修整间隔的时间长,修整比较容易等优点。

    选择合理的工艺参数,陶瓷结合剂金刚石砂轮在磨削PCBN刀具方面,由于树脂结合剂较软,磨削时容易变形,不能有效地磨削PCBN刀具;金属结合剂由于对磨粒的结合能力太强而使磨具自锐性差,磨削效率低,而且金属结合剂砂轮会造成PCBN刀具边缘产生最最严重的破坏;综合磨削效率、磨具耐用度及工件表面的加工质量,陶瓷结合剂金刚石砂轮是磨削PCBN刀具理想的选择。


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