氮化硼刀具与金刚石刀具同称为超硬刀具，其性质与金刚石类似，可用于高速精密切削多种材料。氮化硼刀具的发展，大幅度地提高了劳动生产率，改善了产品质量，降低了生产成本，现如今在市场上已占有很大的份额。今天为大家说一下氮化硼刀片切削参数，氮化硼刀片吃刀量，一起来看看吧。
氮化硼是什么？
氮化硼是由氮原子和硼原子所构成的晶体。化学组成为43.6%的硼和56.4%的氮，具有四种不同的变体：六方氮化硼（HBN)、菱方氮化硼（RBN）、立方氮化硼(CBN)和纤锌矿氮化硼(WBN)。通常氮化硼刀片是指立方氮化硼刀片。
什么是立方氮化硼刀片？
立方氮化硼（CBN）刀片是利用人工方法在高温高压条件下用立方氮化硼微粉和少量的结合剂合成的，其硬度仅次于金刚石而远远高于其它材料，因此它与金刚石刀具统称为超硬刀具。
立方氮化硼刀具的特点
立方氮化硼（CBN）刀具包括立方氮化硼成型刀具和立方氮化硼刀片两类。立方氮化硼成型刀具是把立方氮化硼复合层直接焊接到成型刀具上，它具有如下特点：
（1）高强度和耐磨性。CBN微观硬度大约为8000～9000HRC，仅次于金刚石9000～10000HRC。此外，CBN刀具的耐磨性比硬度合金、陶瓷和金刚石刀具都高得多，可用于加工强硬的铸铁以及强度大、硬度高及热敏性高的钢件或其他合金材料。
（2）热稳定性好。CBN耐热性可达1400～1500℃，在1200℃下可保持硬度不变，比金刚石几乎高出1倍。CBN刀具具有抵抗周期性高温作用的能力，当用来高速加工高温合金时，CBN刀具的切削速度可以为硬质合金的4～6倍。
（3）良好的导热性。CBN的导热性大大高于高速钢、陶瓷和硬质合金，且CBN刀具的导热系数随温度的提高而增大。
（4）化学稳定性极强。CBN化学惰性大，在中性和还原性介质中对酸碱都是稳定的。在2000℃高温情况下才与碳元素起反应，因此非常适合用于加工黑色金属。
立方氮化硼刀具的应用
磨辊是磨煤机磨辊总成的重要耐磨件，其材料为BTMCr20，含有Cr、Ni、Mn及Cu等成分。经淬火、回火的热处理后磨辊的硬度>58HRC，导致加工难度大。磨辊的尺寸一般为1.5～2.4m，主要加工其内孔和两端面，通常在2.5m立式车床上进行加工，采用的刀具为立方氮化硼整体烧结刀片。
（1）刀具几何参数选择。立方氮化硼材料的脆性较大，强度较低，故刀具前角通常取γo=－5°～－0°，后角αo=－6°～－15°。为了提高切削刃强度，刀尖角一般≥90°，切削刃的刃口上需磨出负倒棱，倒棱宽度可取b=0.1～0.3mm，倒棱前角=－20°～－6°，刀尖修圆r=0.2～0.6mm。刀尖修圆半径和负倒棱太大，会使发生颤振的机率增加，因此当机床、夹具、刀具及工件的系统刚性不足时，尤其是在加工细长工件时，不宜采用过大的刀尖半径和负倒棱。
（2）进给量选择。立方氮化硼刀具主要用于精加工和半精加工，因此吃刀量一般较小，通常在2mm以下，进给量为0.05～0.4mm/r。由于刀具上带有负倒棱，为充分发挥立方氮化硼刀具材料的特性，又要较经济地满足加工要求，一般选择进给量大于负倒棱的宽度值。附表为郑州博特硬质材料有限公司推荐的BTS2800型刀具切削用量。在加工磨辊耐磨件时参考该表，选择的切削参数为：切削速度为80m/min，进给量为0.2m/min，背吃刀量为0.2mm。
（3）加工注意事项。立方氮化硼刀具使用前，需将前、后刀面进行研磨，以减小切削过程中的摩擦，同时也可提高切削刃的直线度，防止刀具的非正常磨损。另外，在使用前要用50倍以上的放大镜检查切削刃的刃口质量，以控制刃口的锯齿边，以免影响刀具使用寿命和加工质量。
此外，尽管立方氮化硼刀具能承受1250～1350℃的切削温度，但CBN刀具在高温（1000℃左右）下，会同水蒸气及空气中的氧发生反应，生成氨和硼酸，加速刀具的磨损。因此在湿式切削时，忌用水溶液作切削液，应采用带极压添加剂的水溶液或极压切削油，以减弱水解作用。
氮化硼刀片切削参数，氮化硼刀片吃刀量
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Fr，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f和切削深度ap，而尽可能选用较高的切削速度Vc。
如何提高氮化硼刀具的使用寿命？
1、合理选择切削用量：切削速度要根据被加工材料进行选择，一般要大大高于硬质合金刀具，不然就不能发挥出立方氮化硼刀片的性能优势。如华菱超硬立方氮化硼刀片加工硬度HRC58-62之间的淬火件，粗加工工序的切削速度为50-150m/min，精加工工序的切削参数为60-250m/min，而且可承受断续切削工况。
2、合理选择刀具几何参数：由于立方氮化硼刀片的韧性高于陶瓷，低于硬质合金，因此刀具几何参数的选择主要考虑的就是保证刃口强度，刀具前角一般选择(0°—-10°)，后角选择较小，为10°左右。除特殊要求外，为保证刀尖强度，刀尖角一般不要小于90°；刃口要磨出负倒棱，一般取为0.2mm×(-15°—-30°)，使用前要用30～50倍放大镜对刀具进行检查，确保刃口无崩刃。
3、对机床的工艺系统：由于立方氮化硼刀片多用于淬硬钢及耐磨铸铁等难加工材料的切削加工，且刀具有负倒棱，因而径向力较大，这就要求机床刚度和精度要好，系统振动要小。
我国自产的立方氮化硼刀具有硬度高、热稳定性好和化学惰性好的优点，在多种难加工材料的加工、高速切削和精密加工等领域得到越来越广泛的应用。
