淬硬工件硬车削代替粗磨有效避免磨削烧伤

　　【编者按】在机械加工中，对于某些大型盘类、轴类零件，由于考虑变形量的因素，淬火后磨削余量一般在0.5mm以上；对于工件料硬且加工余量大时，传统工艺一般是退火后再进行切削加工，或者采用大余量磨削加工。

 　　以车代磨虽流行已久，但复合式CBN刀具（普通刀具或刀片上焊接一点CBN材料）一般吃刀量在0.3mm以内，超过时容易崩刀，所以难以胜任淬硬料的大余量切削加工，而市面上整体CBN刀片大多牺牲了CBN刀具的耐磨性，虽然能达到大余量切削，但一味的追求CBN刀具的韧性，采用大颗粒CBN磨料合成，所以刀具寿命令人堪忧。

　　问题的提出：大型齿轮（齿圈）工件淬火后变形严重，部分变形量高达2mm，淬火后硬度为HRC60-65，目前又很难找到大直径磨床，而且加工余量大，磨削效率太低，最终选择硬切削；初始采用进口陶瓷刀片，在断续切削中，刀片大多易碎裂，刀具成本很高。

　　针对以上加工难题，使用华菱超硬（原河南超硬材料研究所）开发的BN-S20牌号刀具，BN-S20牌号是华菱超硬采用纯陶瓷作为结合剂的CBN烧结体，经过高温高压合成，具有更好的抗冲击性能；CBN采用纳米级超细晶粒，其耐磨性能更优异。在加工大余量硬料中，寿命是金属基结合剂CBN刀片的4倍以上，由于刀具可承受吃到刀量大，原来的CBN刀片多次走刀完成的，BN-S20牌号可以一刀加工完成，加工效率得以成倍提高。

　　采用BN-S20牌号超硬刀具加工HRC62左右淬硬钢件时，切削线速度Vc=90--120m/min，吃刀深度ap=1.5--3mm（最高可达7.5mm吃刀量）；走刀量Fr=0.15-0.2mm/每转（根据粗糙度要求调整）。

　　结果显示，切削粗糙度达到工艺要求，且刀具的最终失效形式并不是让人担心的崩刀刃，而是正常的后刀面磨损，BN-S0牌号超硬刀具寿命是进口氮化硅陶瓷刀片的15倍，加工效率提高3倍。

　　BN-S20牌号特点：刀具硬度HRC97.5；可加工淬硬钢的硬度范围：HRC45-79；最大吃刀量可达到7.5mm；可断续切削淬火钢，BN-S20牌号表现在大量加工淬火料时，它除了刀具韧性保证的同时，更具有优异的耐磨性能，省去了退火工序和二次淬火的工序，更解决了采用砂轮大余量磨削加工的困难，而且车削替代磨削可有效避免磨削烧伤。因此淬火材料余量较大时，淬火后由于硬度高、余量大,只能采用磨削加工,磨削效率低,易造成磨削烧伤和振纹,因此采用BN-S20牌号纯CBN陶瓷刀具车削代替粗磨去除淬硬层能去得很好的经济效益。

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