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            什么是CBN刀具?

            發布時間:2014-03-12 20:40:02
            CBN刀具是指立方氮化硼為材料制作成的金屬切削刀具。
            Cubic Boron Nitride立方氮化硼,縮寫為:CBN或cBN。目前,在自然界還沒有找到這種物質的存在,是人工合成的一種超硬材料。
            立方氮化硼(CBN)是硬度僅次于金剛石的超硬材料。它不但具有金剛石的許多優良特性,而且有更高的熱穩定性和對鐵族金屬及其合金的化學惰性。它作為工程材料,已經廣泛應用于黑色金屬及其合金材料加工工業。同時,它又以其優異的熱學、電學、光學和聲學等性能,在一系列高科技領域得到應用,成為一種具有發展前景的功能材料。
            立方氮化硼立方氮化硼微粉,用在精密磨削、研磨、拋光和超精加工,以達到高精度的加工表面。適用于樹脂、金屬、陶瓷等結合劑體系,亦可用于生產聚晶復合片燒結體,還可用做松散磨粒、研磨膏。
            黑色立方氮化硼CBN由于具有優異的化學物理性能,如具有僅次于金剛石的高硬度、高熱穩定性和化學惰性,作為超硬磨料在不同行業的加工領域獲得廣泛的應用,現在更是成為汽車、航天航空、機械電子、微電子等工業不可或缺的重要材料,因而也得到各工業發達國家的極大重視。
            合成CBN除靜高壓觸媒法還有多種方法,如靜高壓直接轉化法、動態沖擊法、氣相沉積法等,其中有些方法如氣相沉積法發展很快。但迄今為止工業合成CBN主要方法還是靜高壓觸媒法,CBN的合成研究也主要集中于這方面。
            立方氮化硼聚晶(PCBN)刀具是由許多細晶粒(0.1~100)CBN聚結而成的CBN聚集體的一類超硬材料產品。它除了具有高硬度、高耐磨性外,還具有高韌性、化學惰性、紅硬性等特點,并可用金剛石砂輪開刃修磨。在切削加工的各個方面都表現出優異的切削性能,能夠在高溫下實現穩定切削,特別適合加工各種淬火鋼、工具鋼、冷硬鑄鐵等難加工材料。刀具切削鋒利、保形性好、耐磨性能高、單位磨損量小、修正次數少、利于自動加工,適用于從粗加工到精加工的所有切削加工。精車淬硬工件是一門新工藝,實施前需做工藝試驗,可用與工件材料、硬度和大小相同的棒料,在同類機床上進行精加工或粗加工試驗,關鍵是要試驗刀具與切削參數的選擇及工藝系統是否有足夠的剛性。該工藝目前國內已經采用,如一汽集團用PCBN刀具加工滲碳淬火(58~63HRC)的20CrMnTi變速箱齒輪撥叉槽,采用的工藝參數為υc=150m/min, f=0.1mm/r,αp=0.2~0.3mm,實現了以車代磨。
            加工硬鑄鐵    
            用PCBN刀具車削淬硬鋼時,要求工件淬火硬度高于45~55HRC,加工硬鑄鐵時,只要硬度達到中等硬度水平(45HRC),就會取得良好的加工效果。如汽車發動機缸蓋上的排氣閥座,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)、車兩種工藝,大多是在專用自動線上加工,與槍鉸導管孔一道進行。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。東風汽車公司發動機廠自1988年使用PCBN刀具后,其效果一直保持穩定,較好地解決了引進設備的刀具國產化問題。
            PCBN在數控切削行業已得到廣泛應用,是一種具有良好發展前景的刀具材料
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