立方氮化硼刀具的種類:
立方氮化硼(CBN)是自然界中不存在的物質(zhì),有單晶體和多晶體之分,即CBN單晶和聚晶立方氮化硼(Polycrystallinecubicbornnitride,簡稱PCBN)。
CBN是氮化硼(BN)的同素異構(gòu)體之一,結(jié)構(gòu)與金剛石相似。
PCBN(聚晶立方氮化硼)是在高溫高壓下將微細的CBN材料通過結(jié)合相(TiC、TiN、Al、Ti等)燒結(jié)在一起的多晶材料,是目前利用人工合成的硬度只次于金剛石的刀具材料,它與金剛石統(tǒng)稱為超硬刀具材料。PCBN主要用于制作刀具或其他工具。
PCBN刀具可分為整體PCBN刀片和與硬質(zhì)合金復(fù)合燒結(jié)的PCBN復(fù)合刀片。
PCBN復(fù)合刀片是在強度和韌性較好的硬質(zhì)合金上燒結(jié)一層0.5~1.0mm厚的PCBN而成的,其性能兼有較好的韌性和較高的硬度及耐磨性,它解決了CBN刀片抗彎強度低和焊接困難等問題。 陶瓷刀具材料種類一般可分為氧化鋁基陶瓷、氮化硅基陶瓷、復(fù)合氮化硅一氧化鋁基陶瓷三大類。成都數(shù)控刀具批發(fā)
刀具材料的選擇對刀具壽命、加工效率、加工質(zhì)量和加工成本等的影響很大。刀具切削時要承受高壓、高溫、摩擦、沖擊和振動等作用。因此,刀具材料應(yīng)具備如下一些基本性能:(1)硬度和耐磨性。刀具材料的硬度必須高于工件材料的硬度,一般要求在60HRC以上。刀具材料的硬度越高,耐磨性就越好。(2)強度和韌性。刀具材料應(yīng)具備較高的強度和韌性,以便承受切削力、沖擊和振動,防止刀具脆性斷裂和崩刃。(3)耐熱性。刀具材料的耐熱性要好,能承受高的切削溫度,具備良好的抗氧化能力。(4)工藝性能和經(jīng)濟性。刀具材料應(yīng)具備好的鍛造性能、熱處理性能、焊接性能;磨削加工性能等,而且要追求高的性能價格比。成都數(shù)控刀具批發(fā)可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀具由簡單的車刀、面銑刀擴大到各種精密、復(fù)雜、成形刀具領(lǐng)域。
切削刀具與加工對象的力學性能匹配問題主要是指刀具與工件材料的強度、韌性和硬度等力學性能參數(shù)要相匹配。具有不同力學性能的刀具材料所適合加工的工件材料有所不同。
①刀具材料硬度順序為:金剛石刀具>立方氮化硼刀具>陶瓷刀具>硬質(zhì)合金>高速鋼。
②刀具材料的抗彎強度順序為:高速鋼>硬質(zhì)合金>陶瓷刀具>金剛石和立方氮化硼刀具。
③刀具材料的韌度大小順序為:高速鋼>硬質(zhì)合金>立方氮化硼、金剛石和陶瓷刀具。
刀具工作部分的結(jié)構(gòu)有整體式、焊接式和機械夾固式三種。整體結(jié)構(gòu)是在刀體上做出切削刃;焊接結(jié)構(gòu)是把刀片釬焊到鋼的刀體上;機械夾固結(jié)構(gòu)又有兩種,一種是把刀片夾固在刀體上,另一種是把釬焊好的刀頭夾固在刀體上。硬質(zhì)合金刀具一般制成焊接結(jié)構(gòu)或機械夾固結(jié)構(gòu);瓷刀具都采用機械夾固結(jié)構(gòu)。各種刀具的結(jié)構(gòu)都由裝夾部分和工作部分組成。整體結(jié)構(gòu)刀具的裝夾部分和工作部分都做在刀體上;鑲齒結(jié)構(gòu)刀具的工作部分(刀齒或刀片)則鑲裝在刀體上。刀具的裝夾部分有帶孔和帶柄兩類。帶孔刀具依靠內(nèi)孔套裝在機床的主軸或心軸上,借助軸向鍵或端面鍵傳遞扭轉(zhuǎn)力矩,如圓柱形銑刀、套式面銑刀等。帶柄的刀具通常有矩形柄、圓柱柄和圓錐柄三種。車刀、刨刀等一般為矩形柄;圓錐柄靠錐度承受軸向推力,并借助摩擦力傳遞扭矩;圓柱柄一般適用于較小的麻花鉆、立銑刀等刀具,切削時借助夾緊時所產(chǎn)生的摩擦力傳遞扭轉(zhuǎn)力矩。很多帶柄的刀具的柄部用低合金鋼制成,而工作部分則用高速鋼把兩部分對焊而成。氮化硅基陶瓷的性能更優(yōu)越于氧化鋁基陶瓷。
具有不同物理性能的刀具,如高導(dǎo)熱和低熔點的高速鋼刀具、高熔點和低熱脹的陶瓷刀具、高導(dǎo)熱和低熱脹的金剛石刀具等,所適合加工的工件材料有所不同。加工導(dǎo)熱性差的工件時,應(yīng)采用導(dǎo)熱較好的刀具材料,以使切削熱得以迅速傳出而降低切削溫度。金剛石由于導(dǎo)熱系數(shù)及熱擴散率高,切削熱容易散出,不會產(chǎn)生很大的熱變形,這對尺寸精度要求很高的精密加工刀具來說尤為重要。①各種刀具材料的耐熱溫度:金剛石刀具為700~8000℃、PCBN刀具為13000~15000℃、陶瓷刀具為1100~12000℃、TiC(N)基硬質(zhì)合金為900~11000℃、WC基超細晶粒硬質(zhì)合金為800~9000℃、HSS為600~7000℃。②各種刀具材料的導(dǎo)熱系數(shù)順序:PCD>PCBN>WC基硬質(zhì)合金>TiC(N)基硬質(zhì)合金>HSS>Si3N4基陶瓷>Al2O3基陶瓷。③各種刀具材料的熱脹系數(shù)大小順序為:HSS>WC基硬質(zhì)合金>TiC(N)>Al2O3基陶瓷>PCBN>Si3N4基陶瓷>PCD。④各種刀具材料的抗熱震性大小順序為:HSS>WC基硬質(zhì)合金>Si3N4基陶瓷>PCBN>PCD>TiC(N)基硬質(zhì)合金>Al2O3基陶瓷。數(shù)控加工中心常用的加工刀具有哪些?有些不常見?成都數(shù)控刀具批發(fā)
在選擇刀具的角度時,需要考慮多種因素的影響,如工件材料、刀具材料、加工性質(zhì)(粗、精加工)等。成都數(shù)控刀具批發(fā)
立方氮化硼的主要性能特點:立方氮化硼的硬度雖略次于金剛石,但卻遠遠高于其他高硬度材料。CBN的突出優(yōu)點是熱穩(wěn)定性比金剛石高得多,可達1200℃以上(金剛石為700~800℃),另一個突出優(yōu)點是化學惰性大,與鐵元素在1200~1300℃下也不起化學反應(yīng)。立方氮化硼的主要性能特點如下:①高的硬度和耐磨性:CBN晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似,具有與金剛石相近的硬度和強度。PCBN特別適合于加工從前只能磨削的高硬度材料,能獲得較好的工件表面質(zhì)量。②具有很高的熱穩(wěn)定性:CBN的耐熱性可達1400~1500℃,比金剛石的耐熱性(700~800℃)幾乎高1倍。PCBN刀具可用比硬質(zhì)合金刀具高3~5倍的速度高速切削高溫合金和淬硬鋼。③優(yōu)良的化學穩(wěn)定性:與鐵系材料到1200~1300℃時也不起化學作用,不會像金剛石那樣急劇磨損,這時它仍能保持硬質(zhì)合金的硬度;PCBN刀具適合于切削淬火鋼零件和冷硬鑄鐵,可廣泛應(yīng)用于鑄鐵的高速切削。④具有較好的熱導(dǎo)性:CBN的熱導(dǎo)性雖然趕不上金剛石,但是在各類刀具材料中PCBN的熱導(dǎo)性只次于金剛石,大’大高于高速鋼和硬質(zhì)合金。⑤具有較低的摩擦系數(shù):低的摩擦系數(shù)可導(dǎo)致切削時切削力減小,切削溫度降低,加工表面質(zhì)量提高。成都數(shù)控刀具批發(fā)