用什么材质刀粒硬车淬火钢件效率高？

时间：2022-05-23

以车代磨硬车削新型工艺，在硬车淬火钢件领域是近几年慢慢流行应用起来的，硬车是指把淬火钢件的车削加工作为最后的精加工工序的工艺方法，因为传统的工艺最后一道工序是磨削淬火钢件，以保证工件的精度和表面光洁度，所以这种新型工艺也称为“以车代磨”。
硬车淬火钢件的刀粒材质选择
硬车淬火钢件就是对硬度较高的淬火钢件，直接进行车削加工，所以普通的合金刀粒很难满足这一要求，随着刀具材质的改进，可实现硬车淬火钢件的刀具材质有涂层硬质合金、陶瓷、立方氮化硼CBN、涂层PCBN。
1、涂层硬质合金刀粒硬车淬火钢件的使用情况
涂层硬质合金刀具是在韧性较好的硬质合金刀具上涂层，涂层的厚度为2～18m，涂层后降了热传导系数，减弱了刀具基体的热作用；能够有效地改善切削过程的摩擦和黏附作用，降低切削热的生成。涂层硬质合金刀具与硬质合金刀具相比，无论在强度、硬度和耐磨性方面均有了很大的提高。对于硬度在HRC45以下工件的车削，如调质钢件，淬火后又退火的工件，低成本的涂层硬质合金可实现低速车削。
2、陶瓷材料刀片硬车淬火钢件的使用情况
陶瓷刀具使用正常时，车速可比硬质合金提高2～5倍，特别适合高硬度材料加工、精加工以及高速加工。对于硬度在HRC45-55度的淬火钢件精车可以选用陶瓷刀具，注意尽量避免断续切削。
3、立方氮化硼CBN刀粒硬车淬火钢件的使用情况
立方氮化硼CBN的硬度和耐磨性仅次于金刚石，有较好的高温硬度，与陶瓷刀具相比，冲击强度和抗破碎性能较好。它广泛适用于淬硬钢(50HRC以上)、珠光体灰铸铁、冷硬铸铁和高温合金等的切削加工，与硬质合金刀具相比，其切削速度甚至可提高一个数量级。
立方氮化硼CBN含量高的PCBN刀具，硬度高、耐磨性好、抗压强度高及耐冲击韧性好，其缺点是热稳定性差和化学惰性低，适用于耐热合金、铸铁和铁系烧结金属的切削加工。复合PCBN刀具中CBN 颗粒含量较低，采用陶瓷作粘结剂，其硬度较低，但弥补了**种材料热稳定性差、化学惰性低的特点，适用于淬火钢件的硬车削加工。
4、涂层PCBN刀片硬车淬火钢件的使用情况
涂层PCBN刀片是在精密CBN刀粒上涂层，涂层材质仍为PCBN材质，涂层PCBN刀片相比立方氮化硼刀粒，耐磨性能更高，能够获得更高的刀具寿命，如渗碳淬火件齿轮领域，针对想进一步提高效率、降低综合成本的企业，可选择BN-H10 C25涂层PCBN刀片。
涂层PCBN刀片
综上所述，在硬车淬火钢件的应用领域，陶瓷刀具和CBN刀具都可以很好的实现，也确实有很多企业采用进口刀片精车淬火钢件，至于选择哪种刀片，先进行成本效益和加工质量分析非常必要，以确定哪一种材料更经济。
PCBN刀具材料切削性能优于Al2O3陶瓷刀，陶瓷刀具具有良好的热化学稳定性，但却不及PCBN刀具的韧性和硬度。一般从加工硬度上来说，在切削硬度低于50HRC以下和小切深小进给情况下的淬火钢工件时，陶瓷刀具是较好的选择。PCBN刀具适合于工件硬度**50HRC情况，尤其是对于自动化加工和高精度加工时更为重要。除此之外，在相同后刀面磨损情况下，PCBN刀具切削后的工件表面残余应力也比陶瓷刀具相对稳定。另外陶瓷刀具尽量避免在半精加工和粗加工用，我所研制的HLCBN系列的整体式CBN刀片可以适合断续切削，重载粗加工硬车淬火钢件。

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词条说明
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