郑州华菱超硬材料有限公司CBN刀具的切削参数介绍

CBN刀具的切削参数作者单位：郑州华菱超硬材料有限公司一，CBN刀具切削参数的制定方法：粗加工时，应尽量保证较高的金属切除率和必要的刀具耐用度，故一般优先选择尽可能大的切削深度ap，其次选择较大的进给量f，最后根据刀具耐用度要求，确定合适的切削速度。精加工时，首先应保证工件的加工精度和表面质量要求，故一般选用较小的进给量和切削深度ap，而尽可能选用较高的切削速度υc。1，切削深度ap的选择1）切削深度应根据工件的加工余量来确定。粗加工时，除留下精加工余量外，一次走刀应尽可能切除全部余量。当加工余量过大，工艺系统刚度较低，机床功率不足，刀度不够或断续切削的冲击振动较大时，可分多次走刀。切削表面层有硬皮的铸锻件时，应尽量使ap大于硬皮层的厚度，以保护刀尖。2）半精加工和精加工的加工余量一般较小时，可一次切除，但有时为了保证工件的加工精度和表面质量，也可采用二次走刀。3）多次走刀时，应尽量将第一次走刀的切削深度取大些，一般为总加工余量的2/3~3/4。4）在中等功率的机床上、粗加工时的切削深度可达8~10mm，半精加工（表面粗糙度为Ra6.3~3.2μm）时，切削深度取为0.5~2mm，精加工（表面粗糙度为Ra1.6~0.8μm）时，切削深度取为0.1~0.4mm。

2，进给量f的选择切削深度选定后，接着就应尽可能选用较大的进给量f。粗加工时，由于作用在工艺系统上的切削力较大，进给量的选取受到下列因素限制；机床—刀具—工件系统的刚度，机床进给机构的强度，机床有效功率与转矩，以及断续切削时刀片的强度。半精加工和精加工时，最大进给量主要受工件加工表面粗糙度的限制。工厂中，进给量一般多根据经验按一定表格选取（详见车、钻、铣等各章有关表格），在有条件的情况下，可通过对切削数据库进行检索和优化。3，切削速度υc的选择在切削深度ap选定以后，可在保证刀具合理耐用度的条件下，用计算的方法或用查表法确定切削速度υc的值。在具体确定υc值时，一般应遵循下述原则：1）粗车时，切削深度和进给量均较大，故选择较低的切削速度；精车时，则选择较高的切削速度。2）刀具材料的切削性能越好时，切削速度也可选得越高。因此，硬质合金刀具的切削速度可选得比高速钢高度好几倍，而立方氧化硼刀具的切削速度又可选得比硬质合金刀具高许多。此外，在确定精加工、半精加工的切削速度时，应注意避开积屑瘤和鳞刺产生的区域；在易发生振动的情况下，切削速度应避开自激震动的临界速度，在加工带硬皮的铸锻件时，加工大件、细长件和薄壁件时，以及断续切削时，应选用较低的切削速度。

二，加工不同材料时CBN刀具的切削参数1.加工淬硬钢时CBN刀具牌号及参数采用合适的CBN刀具牌号精车淬硬钢，其工件硬度高于45HRC，效果最好。华菱超硬BN-H10刀具牌号，适合精车加工余量一般为0.3mm左右，尽可能提高工件淬火前的尺寸精度和减少热变形，以保证精车时切削余量均匀，延长CBN刀具的使用寿命。精车一般不用切削液，因为在较高的切削速度下，大量的切削热由切屑带走，很少会停留在工件表面而影响加工表面质量和精度。如因其他原因，必需采用冷却液，可以采用BN-H20牌号大余量车削切削淬硬钢用国产BN-S20牌号HLCBN刀具、或国外.加工硬铸铁和灰口铸铁的CBN刀具的切削参数（1）加工硬铸铁（如冷硬铸铁，冷激铸铁，白口铸铁，高硌铸铁加工等）CBN加工硬铸铁时，只要硬度达到中等硬度水平（45HRC），就会取得良好的加工效果。如汽车发动机缸盖上的排气阀座，该阀座是采用含铜、钼的高铬合金铸铁材料，其硬度一般约为44HRC，其阀座上孔采用锪（铰）、车两种工艺，大多是在专用自动线上加工，与枪铰导管孔一道进行。所采用的切削用量为：υc=71.6m/min，υf=26.5mm/min，αp=1.0mm，采用BC拉削油，自采用CBN刀具加工后，与以往采用的各种硬质合金刀片加工相比，刀具平均耐用度为1200件，加工表面粗糙度为Ra0.4μm，阀座面摆差0.05mm。

东风汽车公司发动机厂自1988年使用CBN刀具后，其效果一直保持稳定，较好地解决了引进设备的刀具国产化问题。（2）高速铣削灰口铸铁CBN刀片牌号高速铣削灰铸铁时，参考“华菱超硬HLCBN刀具BN-S20铣削加工灰铸铁的参数与寿3.用CBN刀片高速镗削灰铸铁实例目前国内已有较多的发动机制造厂，对气缸体的缸孔（或缸套）精加工已使用CBN具。如上海大众和一汽集团的发动机厂，缸孔精镗均采用CBN刀片并可自动补偿（υc=500m/min，f=0.2mm/r，αp=0.1mm）。所以加工出的缸孔精度高、尺寸稳定，而且生产效率高，刀具寿命长。对于灰铸铁材料的镗孔和铣削可以采用相同的牌号BN-S30牌号HLCBN刀具。4.CBN材料刀片用于难加工材料的切削加工采用带正前角的CBN刀具，选用适当的切削参数，即υc=100m/min,f=0.05～0.2mm，αp=0.1～0.2mm，采用极压型乳化液或油冷却液，可加工奥氏体不锈钢（45HRC）、高温合金钢、高锰钢、高强度钢及高镍合金钢等材料，可获得较高的加工效率和表面质量。与硬质合金牌号刀具相比，用BN-S50牌号CBN刀片车削粉末高温合金的刀具磨损量要小得多，因而CBN刀片的加工精度可以得到保证。

当采用YT726硬质合金，以切削速度v=15m/min、切削深度ap=0.2mm、进给量f=0.1mm/r的切削用量车削FGH95粉末高温合金，切削路程仅为3.6m时，后刀面磨损量VB=0.15mm，此时车刀的径向磨损量为0.016mm，反映在工件直径上的变化量dd=0.032mm。华菱BN-S50牌号CBN刀片车削高温合金材料的切削用量：v=70m/min，ap=0.2mm，f=0.1mm/r)。切削路程l=3.6m时，后刀面磨损量几乎测量不出，最大估计值VB=0.004mm。此时，由于后刀面磨损反映在工件直径上的变化量dd=0.，即在短时间车削中，工件直径变化量不到1μm。（资料提供：华菱超硬刀具：）