立方氮化硼刀具材料選擇時應(yīng)考慮以下因素:
(1)工件材料立方氮化硼刀具具有高熱硬性,、高耐性,、不宜“粘刀”、被加工零件精度較高,、表面粗糙度值較小等優(yōu)點,,在高速切削、干切削及硬切削中得到了廣泛的應(yīng)用,,可實現(xiàn)以車,、銑等代替磨削的加工??杉庸さ牟牧嫌?
1)各種淬硬鋼類,,如碳素工具鋼、合金鋼,、軸承鋼,、模具鋼、高速工具鋼等淬硬鋼零件(硬度在50~58HRC左右),。
2)耐磨鑄鐵類,,如釩鈦(V-Ti)鑄鐵、高磷鑄鐵,、冷硬鑄鐵等(硬度在45HRC 以上)
3)硬度在30HRC 以下的珠光體灰鑄鐵,。
4)耐熱合金,如鈦鐵合金類(TC4)等(硬度在35HRC以上),。
5)硬質(zhì)合金,、熱噴涂(焊)類及其他難加工材料。
當(dāng)被加工材料硬度過低時,,PCBN刀具的優(yōu)越性不太明顯,,因此不適于加工較軟(硬度<35HRC)的黑色金屬。某些材料或加工條件(如典型的軟鋼,、奧氏體不銹鋼鎳基耐熱鋼,、鐵素體鑄鐵,、高鉻鋼或表面涂鉻的材料、采用斷續(xù)切削的高速工具鋼,、鐵基類表面硬化合金等)由于容易引起PCBN刀具的非正?;瘜W(xué)磨損,因此也不易用PCBN刀具加工,。如在高速切削鑄鐵件時,,鑄件的金相組織對高速切削刀具的選用有定影響,加工以珠光體為主的鑄件在切削速度大于500m/min時,,可使用PCBN刀具;當(dāng)以鐵素體為主時,,由于擴散磨損的原因,使刀具磨損嚴(yán)重,,不宜使用PCBN刀具,,而應(yīng)采用陶瓷刀具。
(2)刀具幾何參數(shù) 切削部分幾何角度選擇得是否合理對PCBN刀具壽命有很大影響,。選擇 PCBN 刀具的幾何角度時應(yīng)重點考慮切削刃及刀尖強度問題,。
PCBN刀具的強度比硬質(zhì)合金刀具低,因此在加工硬鋼時,,刀尖角不能太小刀具前角一般為-10°~0°,,通常采用0°前角的居多;后角一般選擇得較小,在6°~10°,,以保證刀具切削部分的楔角足夠大;刃傾角無特殊要求時,,多取0°或負值,以保證切削刃切人時有較好的受力狀態(tài),。刀尖角一般不要小于90°,,并把刀尖研成r=0.4~1.2mm的圓弧,以保證刀尖有足夠的強度,。為增加切削刃強度,,PCBN刀具一般采用負倒棱,特別是斷續(xù)切削,,負倒棱的選擇尤其重要,,負倒棱寬度by1一般取0.1~0.3mm,負倒棱前角yol取-8°~25°,,若對切削刃進行適當(dāng)?shù)拟g化處理,,其效果更好。
(3)刀具牌號 由于各廠家刀具牌號自成體系,,因此,,一般以刀具產(chǎn)品樣本選擇由于保密等原因,多數(shù)廠家并未公開其CBN的含量、CBN晶粒的大小和粘結(jié)劑的種類等,,而僅是提供某牌號對應(yīng)的用途,。
(4)切削用量 切削用量的選擇對刀具的切削性能、使用壽命及加工表面質(zhì)量具有極大影響,。一般來說,,PCBN刀具的切削速度可比硬質(zhì)合金刀具高2倍左右,高的切削速度產(chǎn)生大的切削熱量,,使被加工材料的塑性增大,,有利于控制切屑和降低切削力。由于各廠PCBN刀具的性能存在差異,,牌號也不統(tǒng)一,,因此切削用量的選擇一般也是以PCBN 刀具制造商推薦的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。