用PCBN刀具精车淬硬钢

　　淬硬钢工件常规的加工工艺是粗磨、精磨，现代切削加工与刀具材料技术的发展，可采用高精度的车削工艺代替磨削加工，为淬硬工件的精加工开辟了一条快捷经济的新途径。精车淬硬钢工件，只有硬度高于45HRC时才能发挥出立方氮化硼PCBN刀具的强大优势。在切削淬火硬度(58～63HRC)的工件时，切削速度v一般为90～160m/min，工件硬度越高，切削速度宜越低，如车削70HRC以上的工件，v=60～90m/min。精车切削深度0.1～0.3mm，进给量0.05～0.25mm/r，精车后的工件表面粗糙度可达Ra0.3～0.6，尺寸精度可达0.013mm。若采用刚性较好的标准数控车床加工，PCBN刀具刚性和刃口保护较好，则精车后的表面粗糙度可达Ra0.3，尺寸精度可达0.01mm，达到使用数控磨削的水平。也可精车断续表面，只是切削速度要适当，机床加工系统刚性要非常好，要选用高含量的PCBN复合刀片。精车时一般加工余量为0.3mm左右，在条件允许下尽可能保证余量均匀，即需提高淬火之前的尺寸精度，因为均匀的加工余量可以延长PCBN刀具寿命。精车一般不用切削液，因为切削速度较高，大量的热量将由切屑带走，很少会在工件表面产生热损伤及热变形。刀片宜选择韧性和强度高的80°菱形（CNGN刀片），刀尖圆弧半径在0.4～1.2mm之间，虽然刀尖半径越大，加工后的工件表面粗糙度值越低，但切削力会增大，导致刚性不足的加工系统产生振颤。因此要根据实际生产情况选用合适的刀尖圆弧。

　　PCBN刀具在使用前有必要用金刚石砂轮对刃口倒角钝化处理，以保护其刃口。当采用车削工艺时，事先须用淬火的棒料进行粗加工或精加工试验。目前，国内已有许多单位采用了以车代磨加工淬火钢工艺，如某大型齿轮厂用我公司生产的PCBN刀具（CNMN120408 ZB3000X）加工渗碳淬火(58～63HRC)的20CrMnTi汽车盆角齿轮内孔，采用v=150mm/min，f=0.1mm/r，ap=0.2～0.3mm加工参数，实现了以车代磨，刀具切削行程达到10.5km。加工效率是以前的2-3倍，大大的节省电力、人工、设备投入等生产成本。

　　PCBN刀具是一种非常有前途的刀具材料，虽然具有很好的切削性能，但是对使用条件要求也很高，因此只有正确选择PCBN刀具及牌号，选用合适的加工参数，才能降低单件刀具费用，从而创造巨大的经济效益。

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