氮化硼刀片切削参数,氮化硼刀片吃刀量

2019-08-08 09:34:49
摘要 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...

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。

  ① 凡本网注明"来源:金刚石刀具网"的所有作品,均为河南远发信息技术有限公司合法拥有版权或有权使用的作品,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明"来源:金刚石刀具网"。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
② 凡本网注明"来源:XXX(非金刚石刀具网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
③ 如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在30日内进行。
※ 联系电话:0371-67667020

延伸推荐

2026年1-9月工具进出口海关数据分析

2026年1-9月工具进出口海关数据分析

中国机床工具工业协会工具分会收集和整理了2026年1-9月工具(刀具、量具、量仪)进出口海关数据,并进行了计算和分析,供行业参考。2026年1-9月,刀...

日期 2026-10-30   刀具新闻
三超新材更名后发布首份季度报

三超新材更名后发布首份季度报

10月26日晚,刚完成工商更名的无锡博达新能(原“三超新材”)披露2026年三季度报。这是公司经历易主、迁址、定增之后交出的首份业绩报告。前三季度,三超...

日期 2026-10-30   刀具新闻
CVD金刚石业务放量 四方达前三季度净利润增长超四成

CVD金刚石业务放量 四方达前三季度净利润增长超四成

​超硬材料行业景气度回暖背景下,行业企业四方达(300179.SZ)今年前三季度营收、净利润双增长,扣非净利润同比增长93.84%......

日期 2026-10-30   刀具新闻
河南:“十五五”将聚焦散热等金刚石应用领域 实施超硬材料省级重大项目

河南:“十五五”将聚焦散热等金刚石应用领域 实施超硬材料省级重大项目

财联社10月27日电,记者获悉,“十五五”时期,河南省将推动超硬材料产业创新能力提升。其中,将积极支持河南超硬材料企业、高校和科研院所争取承担国家重大科...

日期 2026-10-30   刀具新闻
郑州高新区超硬材料冲刺国家级集群

郑州高新区超硬材料冲刺国家级集群

10月21日,郑州市政府新闻办召开“开局起步‘十五五’”系列新闻发布会高新区专场,郑州高新区将把超硬材料的技术领先优势系统性地转化为产业竞争优势,在第四...

日期 2026-10-30   刀具新闻
超薄切割砂轮(划片刀)是半导体制造用精密刀具 我国具备量产能力

超薄切割砂轮(划片刀)是半导体制造用精密刀具 我国具备量产能力

超薄切割砂轮(划片刀)是半导体制造用精密刀具我国具备量产能力超薄切割砂轮,行业通称划片刀,装配在高速精密划片机主轴上,依靠金刚石磨粒对半导体晶圆及封装体...

日期 2026-10-23   刀具新闻
最新课程公布!河南工业大学第八届超硬材料及制品研修班即将开班

最新课程公布!河南工业大学第八届超硬材料及制品研修班即将开班

为推动我国超硬材料及制品产业高质量发展,加强行业人才培养与技术交流,助力行业企业把握技术前沿与发展脉搏,河南工业大学定于2026年11月9日至11月15...

日期 2026-10-23   刀具新闻
呼和浩特:总投资10亿元人民币金刚石材料项目加速建设

呼和浩特:总投资10亿元人民币金刚石材料项目加速建设

10月15日,内蒙古呼和浩特市,激光切割机切割金刚石的多晶。位于内蒙古自治区呼和浩特市的内蒙古中启芯MPCVD金刚石材料研发及产业化项目总投资10亿元人...

日期 2026-10-23   刀具新闻
一天十余场报告,超硬材料产业链在郑州“头脑风暴”

一天十余场报告,超硬材料产业链在郑州“头脑风暴”

​2026年10月15日上午9点,2026年新材料开发与产业化论坛开幕式在郑州金桥商务酒店举行。开幕式由河南工业大学材料科学与工程学院党委书记车愔主持,...

日期 2026-10-23   刀具新闻
河南工业大学邹文俊——基于微图案超精密金刚石/CBN砂带研究

河南工业大学邹文俊——基于微图案超精密金刚石/CBN砂带研究

2026新材料开发与产业化论坛由河南工业大学与中国超硬材料网主办,惠丰钻石股份有限公司、湖北汇尚钻石有限公司联合主办,河南工业大学材料科学与工程学院、郑...

日期 2026-10-12   刀具新闻