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硬車削淬硬鋼的CBN數控刀片(HRC58-62)

所謂的淬硬鋼就是指金屬經過淬火之後,其組織為馬氏體,硬度HRC>50的鋼,在齒輪、軸承、絲杠、同步器、球籠等行業廣泛應用。華菱超硬,在淬硬鋼硬車削領域有很深的研究,這次就重點從刀具材料,切削參數等方面介紹壹下如何選擇合適的刀具硬車削淬硬鋼,同時介紹壹下目前普遍應用於淬硬鋼加工的刀具材質—CBN數控刀片。

1、淬硬鋼硬車削刀具的材質選擇規律

合理選擇刀具材料,是硬車削淬硬鋼的重要條件。根據淬硬鋼的切削特點,刀具材料不僅要有高的硬度、耐磨性、耐熱性,而且要有壹定的強度和導熱性。

( 1 )硬質合金刀片: 是目前應用廣泛的刀具材質,是主流刀具。加工淬硬鋼的硬質合金刀具,應優先選擇加入適量TaC或NbC的超細微粒的硬質合金,如YM051、YM052、YN05、YN10、600、610、726、758、767、813等牌號。

( 2 )氮化矽陶瓷刀片: 硬度高於硬質合金刀具,耐熱性可達1200℃~1300℃,在使用中可減少粘結和擴散磨損。不過陶瓷刀具由於脆性大,主要用於淬硬鋼的連續切削加工中。 ?

( 3 )CBN刀片: PCBN的硬度為HV8000~9000,導熱性比較高,耐熱性為1400℃~1500℃,非常適合淬硬鋼的加工,如BN-H05,BN-H10,BN-H21牌號是目前加工淬硬鋼的常見刀具牌號,其中華菱超硬作為超硬刀具國產化的先驅,目前已研制出從連續-斷續,粗加工-精加工壹系列的整套刀具方案供客戶選擇。

2、CBN數控刀片硬車削淬硬鋼的優勢

(1)硬度高、耐磨性好,BN-S20刀具可加工HRC70度的鋼件,所以HRC58-62之間的淬火鋼沒有問題。

(2)耐崩損性優異,可承受強斷續切削,BN-H21刀具硬車削淬火鋼端面(有群孔),不僅沒有崩刃,而且耐磨性優異;

(3)CBN數控刀片加工出來的淬硬鋼件精度高,表面粗糙度高,BN-H05刀具硬車削淬火鋼可達到Ra0.2的光潔度;

(4)幹式切削,不管是BN-H10刀具,還是BN-H200刀具,以及以上刀具硬車削淬硬鋼時都不需要添加切削液。

3、CBN數控刀片硬車削淬硬鋼的案例參數

(1)硬車削淬硬鋼齒輪的CBN數控刀片BN-H21

加工工況:強斷續切削端面;

加工材料:20CrMnTi齒輪,HRC58-62;

選用刀片:BN-H21 WNGA080404;

切削參數:ap=0.15mm,Fr=0.1mm/r,Vc=117m/min;

冷卻方式:幹切;

結果:相較於某品牌CBN刀片,BN-H21材質刀具壽命提高5倍。

(2)硬車削淬硬鋼風電軸承的CBN數控刀片BN-H200

工件名稱:風電軸承滾道

工件材質:42CrMo4(硬度HRC58-63)

刀片型號:BN-H200 RNMN090300

切削參數:Vc=260m/min,Fr=0.2mm/r,ap=0.1

加工方式:幹式切削

相較於某品牌CBN刀片,BN-H200材質加工風電軸承表面光潔度達到Ra0.4,而且屬於正常的後刀面磨損。