领跑硬态加工：立方氮化硼（CBN）刀具应用解析

随着材料科学的进步，立方氮化硼（CBN）刀具凭借其卓越的热稳定性与极高的硬度，已成为加工淬硬钢、灰铸铁、耐磨合金铸铁等难加工材料的首选利器。

什么是 CBN 刀具

立方氮化硼（Cubic Boron Nitride）是目前硬度仅次于金刚石的人造超硬材料。与金刚石不同的是，CBN 在高温下具有极佳的热稳定性（可承受1200℃以上的高温），并且对铁族元素具有极高的化学惰性。

这意味着，当加工含有碳元素的钢铁材料时，CBN不会像金刚石那样发生化学磨损，因此非常适合应用于黑色金属加工领域。

为什么选择 CBN 刀具

1. 以车代磨，效率翻倍。CBN 刀具能够实现“硬车削（Hard Turning）”，直接对硬度在HRC45-HRC65之间的材料进行精加工。相比传统的磨削工艺，加工效率可提升5-10倍，且无需冷却液，实现环保干切。

2. 卓越的耐磨性与寿命。由于其硬度远高于硬质合金和陶瓷，CBN 刀具的寿命通常是硬质合金刀具的几十倍甚至上百倍。这大幅减少了换刀频率，保证了零件加工的一致性。

3. 极佳的表面光洁度。使用精密磨削的CBN刀片，加工出的工件表面粗糙度可达到Ra 0.4，完全满足多数齿轮、轴承、模具的精度要求。

4. 低综合生产成本。虽然单片CBN刀具的价格较高，但分摊到单个零件的加工成本（由于效率提升、设备占用时间减少和磨损率降低）实际上远低于传统刀具。

主流应用领域

汽车制造领域：发动机缸体、缸盖、刹车盘、齿轮、轴承等，灰铸铁、淬火钢等材料；

模具制造领域：冷冲模、压铸模、注塑模，淬火模具钢等材料；

轧辊工业领域：大型冷轧辊、热轧辊，高铬铸铁、高速度钢等材料；

风电轴承齿轮：回转支承、风电轴齿，淬火钢等材料。

使用CBN刀片时的注意事项

机床刚性：CBN切削力较大，务必确保机床系统（主轴、刀架、工件装夹）具有良好的刚性，以防止崩刃。

线速度控制：充分利用CBN的耐热性，通常建议采用高线速度切削，使切削区产生足够热量软化金属，从而降低切削阻力。

干切与湿切：CBN适合干式切削。如必须使用冷却液，请确保冷却充分且持续，避免因冷热剧烈冲击导致裂纹。