立方氮化硼刀片切削工件的硬度范围

　　立方氮化硼刀片是目前加工黑色金属材料最有效的刀具材料，但立方氮化硼最适合加工的工件硬度是多少你们知道吗?

　　首先立方氮化硼刀片的性能就不必说了，立方氮化硼刀片的出现使以车代磨，干式切削成为现实。但也不是什么硬度的工件都可以加工。

　　为了明确CBN刀具的适用范围，通过车削不同硬度的Cr-Mo合金钢来测定CBN刀具的耐用度，发现了一些值得注意的现象。实验是在以下条件下进行的。切削时不使用切削液。这是因为使用水溶性切削液在高温下CBN会和水发生化学反应，损害CBN的性能。同时CBN刀具的切削速度一般选得较高，以便使切削区加热到促使材料软化的温度而有利于切削，这时使用切削液可能引起对具冷热不匀，产生很大的热应力而导致热龟裂，使CBN刀具崩刃。所以CBN刀具一般宜于干式切削。切削的工件材料为中淬透性合金调质钢35CrMo合金钢，工件硬度分别为HRC28、35、45和58刀具的主要几何角度为：前角Y=-5°，后角a=2°，刀尖圆角半径r=0.5mm，无负倒核。刀具的磨钝标准根据ISO统一规定以1/2切削深度处后刀面上测定的磨损带宽度作为刀具磨钝标准，本实验取yB=0.2m。在切削用量中，切削速度v是影响刀具耐用度T的最主要因素。刀具耐用度与切削速度关系为：vT。Co式中m——指数，表示y-T间影响成程度C。与刀具、工件和切削条件有关当工件硬度为HRC28~35时，CBN刀具的m值约为0.11工件硬度为HRC45和58时，m值约为0.6～0.65。硬质合金切削刀具YT15，m值约为0.46。实验中切削速度在100～300m/min之间，切削深度a=0.5mm，进给量f=0.lmm/r。切削速度y-150m/min和y-200m/min时工件硬度和刀具耐用度的关系，CBN刀具耐用度的最低点约在工件硬度为HRC35时。

　　切削力和切削温度切削力测定中发现当工件硬度低于HRC40，切削力基本恒定，当工件硬度高于 HRC40，CBN刀具的切削力随工件硬度增大而显著增大。这个现象说明切削力不是造成CBN刀具耐用度在切削硬度约为HRC35的工件时最低的原因。对于所有的切削速度，当工件硬度约为HRC35时，CBN刀具后刀面的温度均为最高，这似乎可以说明切削热是引起刀具切削硬度为HRC35的工件时后刀面磨损最大的原因。磨损的后刀面，通过扫描式电子显微镜观察，可见刀具后刀面上有许多条痕和大量的金属铁(Fe)沉积。此时CBN刀具的磨损主要是粘结现象引起的，因为高温时粘结的剧烈程度比低温时大得多。另一方面，由于CBN刀具切削铅一铝合金钢时有较大的m值(0.6)，以及磨钝刀具后刀面上的摩擦条痕，说明CBN刀具同时存在着粘结和摩擦磨损，当切削硬度约为HRC35的工件时，粘结磨损占主要地位。

　　结论

　　1.当切削不同硬度的Cr-Mo合金钢时，在切削较软的HRC35工件时，CBN刀具后刀面温度最高，耐用度最低。

　　2.切削硬度约为HRC35的合金钢时可在CBN刀具后刀面上观察到大量的摩擦条痕和沉积金属铁(Fe)，此时CBN刀具以粘结磨损为主。