如何正确使用PCBN立方氮化硼刀具

在整个切削系统中，刀具的合理使用与否，对最终的切削效果有很大的影响。为了充分发挥PCBN立方氮化硼刀具材料的特性，在使用时除了合理选用高速、高刚性的机床以及选取合适的刀具材料牌号、刃口参数外，还应根据具体加工条件选择合理的切削用量，使其更好的与被加工零件材料相“匹配”。

PCBN材料的晶粒尺寸，大致分为三类：即粗晶粒（20~50μm）、中晶粒（10~20μm）和细晶粒（1~10μm）。晶粒尺寸越大，耐磨性越好，刀具寿命越长，但刃口质量差，难以获得良好的表面粗糙度；相反，细晶粒刀具，切削刃的刃口质量好，加工表面质量好，但耐磨性差。具体如何选择，需根据粗、精加工等不同工序的要求，选择不用大小晶粒的刀具材料牌号。

PCBN的性能与CBN的粒度、含量以及结合剂的种类有关。一般根据CBN含量来说可以分为两类：一类是CBN含量高（70%以上），适用于耐热合金、铸铁和铁系烧结金属的切削加工，如博特BTS2800、BTS3500、BTS7800等牌号；另一类是CBN含量低（50%~70%），适用于淬硬钢的切削加工，如博特BTS6000、BTS6500等牌号。

同时，由于立方氮化硼材料的脆性较大，为了提高切削刃强度，切削刃的刃口上需要磨出负倒棱，刀尖需要适当修圆。但刀尖圆弧半径和负倒棱的增大，会使切削力增大，发生颤振的机会也增大。因此当机床-夹具-刀具-工件的系统刚性不足时，不宜采用过大的刀尖圆弧半径和负倒棱。

立方氮化硼刀具一般采用干式切削，但也有部分工件材料会采用湿式切削。尽管立方氮化硼刀具能承受1250~1350℃的切削温度，但需要注意，CBN在高温（1000℃左右）时，会与水蒸气产生水解作用，加速刀具的磨损。因此在湿式切削时，忌用水溶液作为切削液。