加工汽车零件用PCBN刀具

日本住友电工HARDMETAL公司推出两类用于切削加工汽车零件的PCBN刀具。一类主要用于加工铁基粉末冶金工件和铸件，其特点是刀具材料中的CBN含量（体积百分比）在80％以上，结合剂为Co、Al化合物。该类PCBN刀具分为BN700、BN800、BN600三个牌号，硬度、强度和热传导性优异；另一类主要用于加工淬硬钢、     

AISI 4340高强钢高速硬车削下PCBN刀具磨损机理

PCBN刀具在硬切削加工中磨损严重,探究PCBN刀具的磨损机理,能够为改善刀具切削性能、提高加工效率提供指导.采用PCBN刀具进行高速硬车削AISI 4340高强钢试验,研究不同切削速度下的PCBN刀具的磨损形式及磨损机理.通过对比三种切削速度(v=150 m/min、210 m/min、300 m/min)切削两种硬...     

PCBN刀具断续车削淬硬钢的试验研究

为了探索PCBN刀具在断续切削条件下刀具的破损规律,选用两种不同的PCBN刀具,在不同强度的断续方式及不同的切削速度下,对淬硬钢进行车削试验研究。根据试验条件,观察了刀具前、后刀面的磨损及破损情况,分析了刀具的失效机理,比较了刀具的切削寿命。结果表明：断续强度严重影响PCBN刀具的使用寿命,断续强度越高,刀具寿命越低;在相同强度的断续条件下,切削速度影响刀具的使用寿命,切削速度越高,刀具的寿命越低;本实验所用的断续条件下,刀具的失效判据为崩刃。     

高速切削淬硬模具钢刀具磨损的对比实验研究

使用PCBN和陶瓷两种材质的刀具对淬硬模具钢Cr12MoV进行高速切削试验,深入研究了高速切削时的刀具寿命、刀具磨损形态和磨损原因,得出如下结论:相同的切削条件下,PCBN刀具寿命约为陶瓷刀具的2～3倍,当切削速度由153 m/min增大到241 m/min时,两种材质刀具寿命均下降50％以上;在相对低速下切削时,PCBN刀具和陶瓷刀具磨损形态主要为月牙洼和后刀面磨损,在相对高速下切削时,两种刀具均出现破损,破损形态主要包括崩刃和片状剥落等;PCBN刀具磨损原因主要为黏结磨损、氧化磨损和扩散磨损,陶瓷刀具的主要磨损原因有磨粒磨损、黏结磨损和扩散磨损;相同切削条件下,PCBN刀具抗磨粒磨损的能力好于陶瓷刀具,而陶瓷刀具的抗氧化性能要好于PCBN刀具;切削速度对刀具磨损原因有重要影响,随着切削速度的增大,磨粒磨损程度和黏结磨损程度均减弱.     

精加工高硬度钢高用CBN刀具材料

MBC010，MB810，MB820、MB825、MB8025和MB835是日本三菱材料公司为高质量精加工高硬度钢而开发生产的CBN刀具材料。其中，MBN010为TiN涂层PCBN刀具材料，其余为超细CBN微粒＋特殊结合剂的PCBN刀具材料。MBCOIO和MB810适用于高硬度钢的连续切削加工；MB820、MB825和MB8025适用于高硬度钢的连续切削和轻中度断续切削加工；     

PCBN刀具的新进展及趋势展望

PCBN刀具材料的优势在机械加工制造领域，切削加工技术已经进入以高速铣削、CNC多功能切削、微细形状／超精切削等为代表的变革创新时期。与此同时，切削刀具的变革创新也有了新的进展。图1以采用球头立铣刀铣削模具钢（硬度HRCS0）为例，展示了切削刀具材料和切削条件（切削速度、进给速度）的现状及今后的发展预测。现阶段的刀具材料以涂层硬质合金为主导，最高切削速度范围300～603m／min。可以预测，今后切削高速化的发展会更加迅猛，当1000m／min以上的超高速切削时代到来时，PCBN将是最强有力的刀具材料，具有极大的优势。     

切削速度对微织构刀具切削力的影响

目的 研究微织构刀具在不同切削速度下切削力的变化规律,从而改善刀具的切削性能。方法 利用激光技术在PCBN刀具前刀面进行微织构处理,加工微槽宽度分别为30、40 μm的垂直微槽和平行微槽,并选择60、72、85 m/min三种不同的切削速度,分别用微织构PCBN刀具干式切削AISI 52100材料,使用测力仪收集切削过程产生的主切削力、径向力和轴向力。结合有限元仿真技术,设置与实际切削试验相同的切削用量、微织构刀具材料和工件材料等切削条件,从刀具表面应力角度分析微织构刀具在不同切削速度下的切削力变化,并与切削试验结果进行对比。结果 在不同的切削速度条件下,不同微织构刀具产生的切削力受切削速度的影响程度不同。30 μm垂直微槽和40 μm平行微槽PCBN刀具在较高的切削速度下均能取得较小的切削力,切削速度的变化对主切削力、径向力和轴向力的影响均较大。结论 随着切削速度的增大,垂直微槽和平行微槽可有效减小主切削力和径向力。在相同的切削速度下,垂直微槽比与平行微槽更有利于获得较小的切削力。试验结果对微织构PCBN刀具切削淬硬钢材料奠定了基础。     

PCBN刀具的新进展及趋势展望

1．PCIIN刀具材料的优势 在机械加工制造领域，切削加工技术已经进入以高速铣削、CNC多功能切削、微细形状／超精切削等为代表的变革创新时期。与此同时，切削刀具的变革创新也有了新的进展。现阶段的刀具材料以涂层硬质合金为主导，最高切削速度范围300～600m／min。可以预测，今后切削高速化的发展会更加迅猛，当1000m／min以上的超高速切削时代到来时，PCBN将成为最强有力的刀具材料，具有极大的优势。     

PCBN刀坯切削试验初探

用实验室和商业用(A、B、C、D四种牌号)的几种PCBN刀坯制成刀具进行干切削淬硬轴承钢GCr15的试验,在不同切削速度的条件下比较了它们的耐用度,并对刀具的磨损和失效机理进行了分析.结果表明,在切削速度为90、109m/min的低速条件下,实验室样品的切削性能良好,耐用度几乎比其它种类的刀具高出24%～80%,在切削速度为154、176 m/min的高速条件下,实验室合成的两种样品和B的切削性能最好,A和D的性能则波动较大;刀具失效形式在低速时为机械磨损,在高速时为崩刃.     

铍铜合金断续切削后刀面磨损机理研究

目的研究断续切削过程温度变化对刀具粘结现象、涂层剥落和刀具磨损的影响。方法搭建了仿铣削加工的断续车削实验平台,采用热电偶法测量了断续切削过程中刀具后刀面在不同速度下的切削温度,利用带有能谱仪(EDS)的扫描电镜(SEM)观察后刀面随速度变化的磨损形貌并分析后刀面磨损区域的元素组成,阐述了后刀面温度和刀具磨损之间的联系,研究了Ti AlN涂层硬质合金刀具断续切削铍铜合金C17200时的后刀面磨损机理。结果随着切削速度的增加,刀具温度在v=500 m/min出现峰值,温度越高,后刀面的涂层剥落和粘结磨损现象越严重,涂层剥落和粘结磨损现象在切削速度为500 m/min时最严重,而后随着刀具温度的降低而减缓,切削速度600 m/min时的涂层剥落和粘结磨损现象相比500 m/min时有所减轻。结论断续切削过程中,刀具持续性地经受"负载-卸载"、"升温-降温"产生的高温、冲击和加工环境的不稳定性,是引起粘结现象、涂层剥落和刀具磨损的主要原因。涂层剥落和粘结磨损是导致铍铜合金断续切削刀具失效的主要磨损形式。     

PcBN刀具车削镍基高温合金切削性能研究

本文研究了刀尖圆弧半径、负倒棱参数、切削速度、PcBN材质及干湿切削对PcBN刀具车削镍基高温合金GH4169切削性能的影响.试验结果表明:增大刀尖圆弧半径、负倒棱角度或减小负倒棱宽度均会使刀具磨损相应减小;PcBN的磨损随切削速度的提高而增大;DBW85的切削性能优于BZN6 000和BTN100,且其高速下的磨损量...     

PCBN刀具干湿切削加工淬硬钢时的磨损对比

本文研究了在一定切削参数下干、湿式切削加工淬硬钢时四种PCBN刀具的刀具寿命、磨损形式和磨损机理。通过扫描电子显微镜观察不同切削行程下刀尖形貌和刀具后刀面磨损量,并对刀具前后刀面进行能谱分析。结果表明湿式切削时的后刀面磨损量小于干式切削,说明刀具湿切比干切时具有较好的性能;PCBN刀具的磨损形式有前刀面磨损、后刀面磨损,其中前刀面磨损的表现形式为月牙洼磨损,磨损机理为机械磨损、氧化磨损和黏结剂磨损,而后刀面磨损机理有机械磨损、氧化磨损、黏结剂磨损和扩散磨损等;同时还发现CBN含量下降,刀具的后刀面磨损量也有下降趋势,即刀具的切削寿命有延长趋势。     

PCBN刀具的切削性能及其应用

文章阐述了PCBN刀具的切削性能和在实际应用中应该注意的问题,为在机械加工行业中推广应用PCBN刀具作初步的探讨.     

超硬材料刀具的特性及应用

本文主要介绍了单品金刚石刀具，高温高压合成的聚品金刚石（PCD）刀具，聚晶立方氮化硼（PCBN）刀具及化学气相沉积的金刚石膜（CVD）刀具的特性及应用。我们做了有关CVD刀具与PCD刀具耐磨性的切削试验：通过试验可以看出，CVD刀具确实有较好的耐磨性，但是在切削时间为17min时，由于CVD较PCD脆，在25倍显微镜下观察发现CVD金刚石刀具的刀口有明显的崩刃。另外发现，CVD金刚石刀具在制造及使用过程中也极易出现崩刃现象，所以目前大多数厂家仍以使用PCD刀具为主，CVD金刚石刀具的推广仍需要一个过程。     

PCBN刀具切削性能和磨损机理研究综述

聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具是继聚晶金刚石刀具之后的又一种超硬刀具,以其独特的“以车代磨”、“硬态加工”、“干式切削”等方式被誉为21世纪的绿色环保刀具。PCBN刀具在金属切削方面具有广泛的应用,主要用来加工各种淬硬钢、耐磨铸铁等铁基材料。本文介绍了PCBN刀具成分、几何形状、切削参数等对其切削性能的影响,在此基础上分析了不同材料加工时刀具的主要磨损机理,还简单对比了硬质合金和PCBN刀具切削性能上的差异。      

PCBN刀具硬态车削的磨损机制研究

PCBN刀具用于高速切削、硬态切削、干切削以及加工自动化和难加工材料等先进切削工艺时显示出了卓越的性能,为了推动PCBN刀具在我国的推广使用,充分发挥PCBN刀具的潜能,有必要对PCBN刀具切削过程中的行为规律进行研究。目前国内外已经有很多这方面的研究报道,本文旨在对前人已进行的工作进行一个系统的总结,以期能得到PCBN硬态车削时的主要的磨损机制。     

聚晶立方氮化硼刀具磨损与寿命研究综述

聚晶立方氮化硼(PCBN)是一种超硬刀具材料,由于其具有硬度高、化学稳定性和热稳定性好等优点,已经被广泛应用于汽车、航空航天、能源等领域的机械零部件加工。文中分析了PCBN刀具的主要磨损形式及其原因,并从刀具材料构成和几何形状、工件材料以及切削条件3个方面总结了影响PCBN刀具磨损和寿命的主要因素,最后介绍了切削参数优化和添加涂层等方法在提高刀具耐磨性与寿命方面的应用。     

PCBN刀具干车淬硬钢时倒棱前角对切削力和刀具磨损的影响

PCBN刀具磨出负倒棱是为了加强刀具的刃口强度，以减少刀具加工时可能出现的破损情况。本文通过对PCBN刀具加工淬硬轴承钢GCr15的一系列试验数据加以分析，得出倒棱前角和切削力、刀具磨损之间的关系，进而得出在实际加工情况下应该采用的最佳倒棱前角值。试验表明：当倒棱前角取15度且切削速度为125m／s时，刀具具有最好的加工效果，不但切削力可以达到最小值，刀具磨损最轻，而且刀具寿命也达到了最大值。     

Performance evaluation of pure CBN tools for machining of steel

Ultra-precision machining is one of the most important machining technologies for the manufacture of precision dies and molds. Typically, single point diamond cutting tools are used to machine molds which are coated with electroless nickel (NiP) for such applications. The high cost of diamond cutters and electroless nickel plating, coupled with problems of pre-mature failure of the coating in service and long lead time are negative factors in this approach. Hence, there is a strong need for the direct ultra-precision machining of mold steel and to develop relevant technologies to address the problem of tool wear. In the machining of alloy steel, cubic boron nitride (CBN) has long been used as an ideal cutting tool material but recently binderless CBN or pure CBN (PCBN) with superior mechanical properties has been developed by Sumitomo Electric Industries in Japan. The objective of this paper is to explore the feasibility of using PCBN tools for direct ultra-precision machining of Stavax, a type of alloy steel from ASSAB. The performance characteristics in terms of surface roughness and tool wear of PCBN (Sumitomo IZ900) and conventional CBN (Sumitomo BN600) under different machining conditions were studied and their results were compared. Based on the experimental results, PCBN has been found to perform better in terms of wear resistance compared to conventional CBN tool. It is also able to achieve near mirror finish of less than 30 nm R_a, and hence it appears to be a promising tool for direct cutting of die and mold materials.