高速加工淬硬钢的刀具.docx

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1、高速加工淬硬钢的刀具淬硬钢以其优良的使用性能在模具行业中占着非常重要的地位。随着高速加工中心在我国的应用的增加，高速加工已成为淬硬钢等高硬度材料切削加工的主要手段。高速加工大幅度提高了生产率和加工精度，显著地降低了制造费用，简化了零件制造工艺流程，促进了生产模式的变革。在切削铝合金等轻金属材料时，高速加工已经取得了非常明显的效果，而对淬硬钢等难加工材料仍存在许多困难。加工铝合金的切削速度超过临界值时，切削力随切削速度提高而显著下降；但在加工淬硬钢时切削力没有明显的临界值，至多是随切削速度提高，切削力的增加速度减缓。此外

2、，加工淬硬钢时刀具很容易磨损，这限制了切削速度不能够太高。虽然高速加工淬硬钢不像加工铝合金那样可使加工成本显著降低，但其切削效率和加工质量却比传统加工(如电火花和手工抛光加工)有了很大的改进，这对增强企业的竞争力无疑是非常重要的。加工淬硬钢要求切削刀具有很高的硬度和韧性，能够承受很大的冲击载荷；另由于切削过程中刀刃切削部分的温度很高，必须保证涂层在高温下能与基体牢固地结合，不致脱落或氧化变质。目前，可用于淬硬钢高速加工的刀具材料有硬质合金刀具、涂层硬质合金、陶瓷刀具、立方氮化硼刀具等。（1）硬质合金刀具：硬质合金刀片的

3、硬度在89-94HRA，相当于71-76HRC，对于HRC40以上的淬硬钢加工时硬质合金刀片容易烧刀造成磨损块且加工效率低，所以适合HRC45以下硬度工件的精加工，相对来讲需低速车削(如果是单件偶尔性精加工生产，也可用合适牌号的普通硬质合金刀具进行加工)。（2）涂层硬质合金刀具：就是在硬质合金刀片的表面上涂覆耐磨的TiC或TiN、HfN、Al2O3等薄层，形成表面涂层硬质合金。由于表面上涂覆的一层耐磨材料，刀具较耐磨，适合小批量加工，但当大批量加工高硬度铸铁件时，由于切削时间长表面涂层的耐磨材料使用完之后刀具就和硬质合

4、金刀具一样，磨损加剧，导致换刀频次高，影响加工效率和增加刀具费用。（3）陶瓷刀具：陶瓷刀具本身的硬度比硬质合金刀具高，本身刀体的硬度在HRC95-100，适合加工硬度在HRC40--55度的淬硬钢工件，但由于陶瓷刀片脆性太大，受其抗冲击性的限制，一般用于精加工工序，并且尽量避免断续车削。（3）华菱超硬非金属粘合剂立方氮化硼刀具BN-H10牌号，BN-H20牌号和BN-S20牌号：对淬火后硬度在HRC45硬度以上的钢件最为适合。精加工吃刀深度在0.3mm以下可以选择BN-H10牌号和BN-H20牌号，都属于焊接复合式立方

5、氮化硼刀具，两种刀具牌号的区别在于BN-H10牌号只适合连续切削，而BN-H20可加工中等断续工件。当吃刀深度0.5mm以上的粗加工或者有断续精加工的淬火钢可考虑BN-S20牌号整体聚晶立方氮化硼刀具，此牌号属于非金属粘合剂，它不仅可以断续切削淬火钢，也可以大余量切除工件的淬硬层，但前提是并没有牺牲刀具的耐磨性，这是与市场上的立方氮化硼刀具最大的不同。由于三种刀具牌号的硬度高(HV8000～9000)，耐热性高(1400℃～1500℃)，在使用时可以高于硬质合金几倍的切削速度切削淬火钢，而耐用度是硬度合金的几倍到几十倍

6、。华菱超硬非金属粘合剂立方氮化硼刀具BN-S20等牌号高速加工淬硬钢的切削参数：（1）BN-S20牌号加工淬硬钢滚珠丝杠切削参数：ap=4.5mm，Fr=0.10mm/r,Vc=90m/min；（2）BN-H11牌号精加工淬硬钢轴承切削参数：ap=2.5mm，Fr=0.12mm/r,Vc=140m/min；（3）BN-S200牌号精铣加工淬硬钢模具：BN-S200牌号，切削参数：ap=0.5mm,Fr=0.12mm/r每齿,Vc=130m/min。（4）BN-S20牌号加工大齿轮切削参数：ap=2.5mm，Fr=0.1

7、2mm/r,Vc=90m/min。延伸阅读1：PCBN硬车刀片相关知识简介：PCBN刀具（立方氮化硼刀具）的硬度一般为HV3000~5000，精HV硬度换算HRC相当于HRC95-100，对于HRC50以上高硬度淬火工件高速加工降低成本来讲最为经济划算。目前，PCBN刀具经黑色金属加工领域，是耐磨性最高的刀具材料，经过论证，ＰＣＢＮ刀片（立方氮化硼刀片）的寿命一般是硬质合金刀片和陶瓷刀片的几倍到几十倍，而且随着研究的进步，PCBN刀具（立方氮化硼刀具）适应各种高硬度复杂材料的加工，华菱HLCBN新研制的PCBN刀具牌号

8、BN-K10，可以加工HRC70以上硬度的碳化钨，在国内尚属首例；但同时，PCBN刀具相对于硬质合金材料刀片，其脆性大是不争的事实，针对立方氮化硼刀片硬而脆的弱点，华菱超硬HLCBN曾推出的适合断续切削和重载粗加工立方氮化硼刀片牌号，以华菱超硬BN-S20牌号数控刀片为例，它不仅可以断续切削淬硬钢，也可以大余量切除工件的淬硬层，但