高速切削,目標(biāo)之一是通過提高生產(chǎn)率從而降低生產(chǎn)成本。第二個目標(biāo)就是通過縮短生產(chǎn)時間和交貨時間來提高整體的競爭力。
而且目前,制造業(yè)越來越多的采用數(shù)控機(jī)床或高精密機(jī)床生產(chǎn),而刀具又是數(shù)控機(jī)床是否可高速切削的關(guān)鍵,如選擇的刀具不合適高速切削,那么數(shù)控機(jī)床就形同虛設(shè),無法發(fā)揮其真正的優(yōu)勢。
目前,市場上的刀具有硬質(zhì)合金刀具,涂層硬質(zhì)合金刀具,陶瓷刀具,CBN刀片和金剛石刀具。金剛石就不用說了,主要針對有色金屬材料,就不在此進(jìn)行介紹,主要介紹一下其他幾種材質(zhì)刀具是否可幫助數(shù)控機(jī)床高速切削。
高速切削過程中,工件高速旋轉(zhuǎn),刀具加工時會產(chǎn)生大量的熱,如何將切削熱盡可能的傳給切屑,并利用高轉(zhuǎn)速將切削熱快速帶走這是關(guān)鍵問題。故在選擇刀具時,不僅要選擇合適的刀具材料,還要選擇合適的幾何角度。
以上幾款刀具材質(zhì),按硬度劃分:CBN刀片>陶瓷刀具>涂層硬質(zhì)合金刀具>硬質(zhì)合金刀具;按韌性劃分:硬質(zhì)合金刀具>涂層硬質(zhì)合金刀具>陶瓷刀具>CBN刀片。適合高速切削的刀具材料主要是CBN刀片和陶瓷刀具,涂層硬質(zhì)合金刀具次之。硬質(zhì)合金刀具雖然韌性好,但硬度低,最高線速度控制在350m/min,超過此線速度的話就會劇烈磨損,影響生產(chǎn)效率。
CBN刀片就目前來講,是可更好的實(shí)現(xiàn)高速切削,而且更符合現(xiàn)代國家綠色制造的發(fā)展方向。下面小編就介紹一下CBN刀具在不同領(lǐng)域的優(yōu)勢。
高速切削剎車盤的CBN刀片
剎車盤作為保證汽車安全行駛的主要部件,隨著汽車行業(yè)的發(fā)展,對其產(chǎn)品質(zhì)量要求越發(fā)嚴(yán)格,如兩制動面公差要求在0.009mm以內(nèi),表面粗糙度達(dá)到Ra1.6,平行度要求0.04mm以內(nèi),跳動要求0.025mm之內(nèi)。
除質(zhì)量要求提高之外,生產(chǎn)效率也成為汽車零部件行業(yè)的主要考核項目,如何提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本,縮短交貨周期,是汽車零部件行業(yè)一直思考的問題。
硬質(zhì)合金刀具和涂層硬質(zhì)合金刀具由于自身性能的因素受到限制。如硬質(zhì)合金刀具最高線速度不能超過350m/min,反之則快速磨損。涂層硬質(zhì)合金刀具雖說表面涂覆一層耐磨材料,但厚度很薄,待耐磨層磨損完之后,其性能和未涂層的硬質(zhì)合金刀具一樣。
CBN刀片則不同,CBN刀片自身硬度高,線速度可達(dá)到1000m/min以上(在不考慮機(jī)床剛性的基礎(chǔ)上),并且耐磨性優(yōu)異,是硬質(zhì)合金刀具的幾十倍。CBN刀具高溫紅硬性強(qiáng),采用干式切削,保證車間良好的工作環(huán)境。
華菱超硬,作為超硬刀具國產(chǎn)化的先驅(qū),早期就針對脆硬材料(鑄鐵和鋼)加工用CBN刀片和高品級金剛石為研究方向,在高速加工剎車盤,“以車代磨”淬火鋼,超高硬度重載切削軋輥等細(xì)分領(lǐng)域引領(lǐng)行業(yè)一流水平,在國內(nèi)外均獨(dú)具優(yōu)勢。
華菱超硬針對剎車盤有專業(yè)材質(zhì)推薦—BN-S300牌號和BNK30牌號,其采用納米級結(jié)合劑和高純度CBN顆粒優(yōu)選配比,可在500-2000m/min的切削速度下對剎車盤進(jìn)行高速加工,其中BN-S300牌號用于粗加工工序,BNK30用于精加工工序,可優(yōu)勢代替進(jìn)口一線刀具品牌。
高速切削淬火鋼的CBN刀片
刀具作為直接接觸工件病切除工件余量的工具,從最初的高速鋼刀具,到硬質(zhì)合金刀具再到現(xiàn)在的超硬刀具,每一步都緊跟制造業(yè)的發(fā)展而發(fā)展,其中最適合高速切削淬火鋼的切削刀具非超硬刀具—CBN刀片莫屬。
淬火鋼硬度一般在HRC58-62之間,傳統(tǒng)刀具在高速切削狀態(tài)下會快速磨損,但CBN刀具不會,由于其本身刀體硬度很高,可高速硬切削淬火鋼,而且可承受1300℃的高溫,正常切削淬火鋼件,最后CBN刀片主要以干式切削為主,實(shí)現(xiàn)潔凈生產(chǎn),保證車間的良好工作環(huán)境。
如華菱超硬CBN刀片BN-H21牌號斷續(xù)切削齒輪端面:端面有8個孔(斷續(xù)切削工況),工件直徑是167mm,工件材質(zhì)為20CrMnTi,硬度是HRC57-61(淬火后),切削參數(shù):Vc=157m/min,ap=0.3mm,F(xiàn)r=0.1mm/r,一個齒輪的加工時間是60秒,一個刃口可加工200件,就相當(dāng)于一個刀片可連續(xù)工作10個小時,加工600件齒輪。