数控刀具中立方氮化硼刀具的应用

发布日期:2020-12-06 14:50:01浏览次数:9631

数控刀具中用和金刚石制造方法相类似的方法合成的立方氮化硼(CBN),硬度和热导率仅仅低于金刚石,热稳定性能是极好的,加热至10000℃也不会氧化。对于黑色金属CBN有极稳定的化学性能。

数控刀具中立方氮化硼刀具的种类

自然界中不存在立方氮化硼这种物质,可以分成单晶体和多晶体,指CBN单晶和聚晶立方氮化硼(简称PCBN)。CBN是氮化硼(BN)的同素异构体之一,结构相似与金刚石。

数控刀具中的立方氮化硼刀具

数控刀具中立方氮化硼的主要性能、特点
数控刀具中的立方氮化硼的硬度远远高于其他高硬度材料,CBN的优点是热稳定性高出金刚石很多,能达到1200℃以上,另外一个优点就是化学惰性大,在1200~1300℃下和铁元素不起化学反应。主要性能特点包括以下几点:
①高的硬度和耐磨性:数控刀具中CBN晶体结构与金刚石相似,硬度和强度高于金刚石。PCBN非常适合加工从前只能磨削的高硬度材料,以此来获得较好的工件表面质量。

②具有很高的热稳定性:数控刀具的CBN的耐热性能达到1400~1500℃,比金刚石的耐热性高出1倍。数控刀具中的PCBN刀具高出硬质合金刀具3~5倍的速度高速切削高温合金和淬硬钢。
③优良的化学稳定性:数控刀具中的PCBN刀具和铁系材料到1200~1300℃时不会发生化学作用,也不会急剧磨损,依然可以保持硬质合金的硬度;PCBN刀具适合切削淬火钢零件和冷硬铸铁,在铸铁的高速切削方面应用极为广泛。

④具有较好的热导性:数控刀具的CBN的热导性方面比不上金刚石,不过PCBN的热导性仅仅低于金刚石,极大程度上比高速钢和硬质合金要高。
⑤ 具有较低的摩擦系数:低的摩擦系数会导致切削的时候切削力减小,切削温度降低了提高了加工表面质量。
数控刀具中立方氮化硼刀具应用
立方氮化硼数控刀具适用于精加工各种高温合金、淬火钢、硬铸铁和硬质合金以及表面喷涂材料等难切削材料。其加工精度可达IT5(孔为IT6),表面粗糙度值能低至Ra1.25~0.20μm。
立方氮化硼刀具材料在韧性和抗弯强度方面相对比较差。所以立方氮化硼数控刀具不适于低速、冲击载荷大的粗加工;也不适合切削塑性大的材料(如铝合金、铜合金、镍基合金、塑性大的钢等),故这些数控刀具切削这些金属的时候会产生严重的积屑瘤,导致加工表面的恶化。

展开