刀具材料立方氦化硼CBN的发展与应用中-[资讯]

2022年09月23日 来源:

刀具材料立方氦化硼(CBN)的发展与应用(中)

高速铣削灰口铸铁

高速铣削灰铸铁时,一般粗加工当然可以使用K类硬质合金,精加工可用氦化硅陶瓷刀片。如在一个装有8块刀片的端铣刀上改用只装对称式的两片PCBN刀片,并将切削速度提高4倍,其结果是金属切除率相同,而切削力却下降3/4,刀具寿命与加工质量超过前者。

对珠光体铸铁与冷硬铸铁,也宜采用PCBN刀具进行高速加工,与其它刀具材料比较,可提高切削速度、延长刀具寿命、降低了表面粗糙度。

3.高速镗削铸件孔

在高速镗杆上采用成对镶片PCBN镗刀与单片镗刀相比,其平衡性好,从而增加了镗杆的刚性,在给定的进给量下,采用PCBN双刀片镗孔可获得高的金属切除率与表面质量。

目前国内已有较多的发动机制造厂,对气缸体的缸孔精加工已使用PCBN刀具。如上海大众和一汽集团的发动机厂,缸孔精镗均采用PCBN刀片并可自动补偿。所以加工出的缸孔精度高、尺寸稳定,而且生产效率高,刀具寿命长。

对于小孔镗削,虽可使用陶瓷或涂层刀片,但刀片应带有负前角,这将增加切削和排屑的阻力,易使细长镗杆产生振动。若用PCBN刀具进行高速镗削,其孔的表面质量好、生产效率高。|MechNet|欢迎登陆中国机械专家

4.铰削淬硬钢或硬铸件小孔

对这类工件的孔加工宜采用CBN电镀铰刀。这种铰刀是以其硬度为42HRC的45号钢或9CrSi钢作为基体,具有前后导向和切削部分,其基体制造精度要高,设计要合理。如其铰刀的前导向部分直径要小于切削刃部分直径2.24mm,切削区的长度要大于工件孔深,后导向的长度要大于切削区长度,其直径应小于切削刃部直径2.22mm。为了在铰削中能用切削液冲洗切屑和冷却润滑加工表面,其铰刀基体上开有两条较深的螺旋槽。

如某厂加工淬火钢工件孔22.262.25mm,硬度为45HRC,底孔尺寸为222.22mm,要求孔的圆柱度为2.225mm,表面粗糙度为Ra2.2m。采用一组五把的电镀CBN铰刀加工后,取得较好的经济效果。有的发动机制造厂采用金刚石或CBN电镀铰刀对气缸体的主轴承孔进行珩铰,代替原来的珩磨加工,使加工效率提高了数倍,且质量稳定。

5.用于难加工材料的切削加工

采用带正前角的PCBN刀具,选用适当的切削参数,即c=222m/min,f=2.25~2.2mm,p=2.2~2.2mm,采用极压型乳化液或油冷却液,可加工奥氏体不锈钢、高温合金钢、高锰钢、高强度钢及高镍合金钢等材料,可获得较高的加工效率和表面质量。

CBN砂轮在磨削加工中的应用

CBN材料除用来制作刀具外,其最大的应用领域还是制成CBN磨具,用于高速高效磨削和珩磨加工,可使磨削效率大大提高,其磨削精度和质量提高一个等级。|MechNet|欢迎登陆中国机械专家

2.磨削汽车零件--凸轮轴和曲轴

汽车发动机上的凸轮轴具有多个凸轮,淬火后的凸轮粗磨及精磨是影响凸轮质量的关键工序。一般都是采用靠模仿形磨削,工件速度的提高受到限制,工件易产生磨削烧伤裂纹,采用靠模仿形磨削,其凸轮表面的轮廊曲线要受砂轮直径大小的影响,所以很难保证凸轮轮廊曲线的正确。生产实践证明,当砂轮直径大时,磨出的凸轮瘦,当砂轮直径小时,磨出的凸轮胖,只有当砂轮直径接近或等于磨削靠模凸轮的滚轮直径时,其仿形误差接近于零,即磨出的凸轮表面轮廊曲线接近于靠模凸轮。在实际生产中,所用的砂轮直径一般都是从D622用到D522,与理想的砂轮直径相差甚多,所以生产中总有大部分凸轮轴的凸轮曲线超标。为解决这个问题,我们在靠模仿形凸轮磨床上采用CBN砂轮磨削,可把CBN砂轮直径制成D575,CBN磨料层厚为4~5mm,其磨轮的磨削最小直径是D565,磨削直径范围虽然只有22mm,但磨削零件数却相当于几十片普通砂轮,不仅可保证凸轮曲线正确,而且也不会产生磨削烧伤现象。

如Liton工业自动化公司用CBN砂轮磨削凸轮轴,其成本降低了52%,凸轮表面的疲劳强度提高了32%;东风汽车公司襄樊柴油发动机厂用陶瓷结合剂CBN砂轮粗磨冷激铸铁凸轮轴,其凸轮磨削余量t=4~5mm,砂=62m/s,工件转速n=222r/min,f=2.2mm/s,采用高速磨削液,CBN砂轮的寿命基本相当于22片刚玉磨料砂轮。

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