超硬材料 CBN刀具的基礎知識

超硬材料

CBN刀具的基礎知識

很多機械廠的人不了解CBN刀具是什麼？也不了解其加工領域，適合加工材質，所以這次 小編就給大家簡單介紹一下CBN刀具的定義及應用領域，希望大家能有所了解，在加工工 件時選擇正確的刀具材質進行切削，才能更好的提高生產效率，降低生產成本。

 甚麼是CBN刀具

l   CBN刀具是利用人工方法在高溫高壓條件下用CBN微粉和少量的結合劑合成的，其硬度 僅次於金剛石而遠遠高於其它材料，因此它與金剛石刀具統稱為超硬刀具。

l   CBN刀具具有很高的硬度、熱穩定性和化學惰性，其熱穩定性遠高於金鋼石，對鐵系金屬 元素有較大的化學穩定性，因此常用於黑色金屬的切削。

l   CBN刀具的使用是對金屬加工的一大貢獻，導致切削髮生革命性變化，是切削技術的第二次飛躍。

CBN刀具的結構方式

按照結構分為焊接式CBN刀具與整體聚晶CBN刀具。

l   焊接式CBN刀具是由CBN材料焊接到硬質合金基體上，從而組成各種車削刀片或其他搪孔用刀片，主要用於精加工工序。

焊接式CBN刀具

l   整體聚晶CBN刀具是刀塊通體都是CBN材質，中間沒有孔，需要專業刀杆相配，主要用於粗加工工序。

整體聚晶CBN刀具

CBN刀具適合加工那些材質?

上面說到，CBN刀具常用於黑色金屬的切削，主要包括高硬度鑄鐵/鑄鋼/鍛鋼，淬火鋼， 普通灰鑄鐵，粉末冶金等難加工材料（鋼件硬度要求HRC45以上）。

1.         高硬度鑄鐵/鑄鋼/鍛鋼: 如高鉻鑄鐵、合金鑄鐵、鎳硬鑄鐵、白口鑄鐵、高錳鋼、高速鋼等材質均可加工，如軋輥、渣漿泵泵殼、葉輪、護板、襯板等均屬於典型零部件。加工此類工件主要用整體聚晶CBN刀具，大餘量切削毛坯餘量，提高生產效率，降低總生 產成本。

2.         淬火鋼:如淬火齒輪/齒輪軸、軸承、模具、同步器、球籠萬向節、淬火軋輥等零部件屬於典型淬火件，硬度在HRC60左右，CBN刀具可以輕鬆解決，並保證較高表面光潔度。

3.         普通灰鑄鐵:如發動機缸體/缸蓋、剎車盤、制動鼓、皮帶輪、離合器壓盤等均屬於灰鑄鐵材質。採用CBN刀具可優勢代替硬質合金刀片高速切削，其切削速度可高出硬質合金刀具幾倍，而且在保證高表面質量的基礎上，刀具壽命是硬質合金刀片的10-20倍。

4.         粉末冶金: 由於其自身多孔結構，導致零部件顆粒硬度高達HRC60，加工過程中易造成刃口疲勞和微崩，採用CBN刀具可有效提高生產效率，保證其刀具壽命。

CBN刀具適合那些加工方式

1.         高速切削:主要體現在普通灰鑄鐵領域，由於灰鑄鐵原材料的價格上漲，和企業競爭逐漸增大。最初採用硬質合金刀片加工灰鑄鐵最高線速度不能超過350m/min，反之則會劇烈磨損。但採用CBN刀具加工灰鑄鐵最高線速度可達到1500m/min（不考慮工具機剛性的基礎上），而且保證高的耐磨性，和高的工件表面質量。

2.         重載切削:主要體現在高硬度鑄鐵/鑄鋼等領域，如軋輥、泵材質用於大型設備上，毛坯件加工餘量大，需要耐磨性和抗衝擊韌性兼優的切削刀具加工，而CBN刀具一次吃刀 深度可達到10mm，大大提高生產效率。

CBN刀具重載切削高硬度工件現場圖片

3.         乾式切削:不管加工哪一類材質，CBN刀具首先都是採用乾式切削的加工方式，CBN刀具其高溫紅硬性強，可承受1200℃的高溫狀態下正常切削，保證優異的耐用度而且減少了採用切削液加工工件所帶來的不必要的成本，保證良好的生產環境。