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CBN机床刀具使用过程中的一些问题
1、切削刃的形状与切削条件。理想的切削加工是用锋利的切削刃,在尽量不使材料变形的条件下,切除加工余量。但目前陶瓷、CBN等刀具的切削刃都是经过倒棱处理的,切削刃的实际前角为负10° 到30°不等,切削高强度材料时,吃刀抗力很大;如果将上述刀具的切削刃前角制成接近零度时,刀具前面就会在切削中很快产生剥落。因此,除了倒棱强化外,可以适当加大刀尖圆弧半径。PCBN刀具所用的切削条件与硬质合金刀具不同,CBN刀具寿命与切削速度的关系,基本上符合泰勒寿命方程式,但在加工灰铸铁的高速切削时,刀具寿命较之低速切削却大为提高.因此,有必要更深入地探讨CBN刀具在高速切削领域中的状况.
2、使用机床。CBN刀具主要用于淬火钢的切削,切深小,依靠刀尖来切削,吃刀抗力又很大,因而要求机床应具有较高的刚性。从上述特点来看,NC车床刀架近似整体结构,比较适用于CBN刀具的使用。但从影响刀具崩刃的减震能力来看,却是联结部分较多的通用刀架更适于抗崩刃性差的刀具。因此,用CBN刀具切削高硬度材料时,既要求使用高刚性机床,又需要有较高减震能力的刀架,这样才能充分发挥刀县的性能。过去只能进行磨削加工的淬火钢,用CBN加工能发挥出显著的效果,另外对于铁系材料的加工来说精加工的镜面效果也不错。但是,对较软的材料,却得不到期望的寿命。如加工淬火钢时比硬质合金寿命提高10倍,而加工较软材质时则与硬质合金刀具寿命相当。在切削灰铸钵时,寿命随切速的提高而延长;而在切削石墨时却比陶瓷刀具磨损更大。CBN刀具使用金属陶瓷或陶瓷结合剂烧结而成的,因此,上述现象很令人费解。但实际情况却如此。CBN刀具在切削软钢、石墨时寿命不高,其原因尚有待探索。
与国外的类似试验相比,本次试验采用普通车床加工,切削用量也采用常规值,因而金属软化效应对整个加工过程影响较大,而国外实验则大多是在精密或是超精密车床上进行的干切削,进给量和切深都很小,大部分实验在加工时不足以产生金属软化效应或金属软化效应的影响微乎其微。两种加工条件和机理均不同,必然会得到不同的实验结果。
一般而言,粗加工时吃刀及切速都较大,产生的热量将工件软化,是的切削力变小,而精加工的加工热不足以软化工件。