车削和铣削加工高硬度难加工材料用刀具材质-氮化硼（CBN刀具）

　　在机加工加工中，常遇到各种难加工材料如HRC50以上的高硬度耐磨合金铸件，淬硬钢、超硬烧结金属、耐热超级合金、双金属材料加工，而且此类材料加工方式多为车削加工和铣削加工，欲实现对高硬度材料进行切削加工，必须具备的条件是刀具硬度应远远高于被切削材料的硬度。此外，由于对高硬度材料进行切削加工时，刀头的温度非常高，所以它还需具备以下各种特性：耐塑性变形性能很好，即高温硬度很好。化学稳定性很好，即不会与被切削材料、氧气和切削液等发生化学反应，也不会出现热分解现象。热传导率很好，即高温刀头不会因热冲击而产生缺损现象。虽然用此类材料制造的零件可获得优异的使用性能，但同时也带来了一个难题：如何以合理的每件加工成本实现零件的zui终成形加工。值得庆幸的是，如今刀具供应商已成功开发出了各种用于铣削、车削加工难加工材料的新型切削刀片，如涂层硬质合金刀片、金属陶瓷刀片、CBN刀片、PCD刀片等。这些新型材料刀片采用了特殊的几何形状和表面涂层，具有优异的耐磨损性能，并可承受加工过程中的机械冲击和热冲击。但是，如何在生产中合理、有效地使用这些切削刀片，还需要与掌握专业知识的刀具供应商密切配合。
　　
　　由于切削刀片的成本相对较低(一般硬质合金刀片的成本仅占加工总成本的3%，CBN刀片占加工总成本的5%～6%)，因此，为节约加工成本而一味选用较便宜的刀片实际上可能并不划算。新型材料刀片虽然价格较贵，但可以缩短加工时间，延长刀具寿命，提高产品质量，因此可能具有更好的经济性。
　　
　　另一方面，脱离实际加工需要而盲目选用新型材料刀片，也可能增大加工成本(CBN刀片的价格可达硬质合金刀片的8～10倍)。此外，使用新型材料刀片时，如采用不正确的切削速度和进给率，也会影响工件加工质量和刀具使用寿命。因此，选用难加工材料切削刀片时需要正确评估加工的经济性和综合考虑整个加工工艺过程。例如华菱新型CBN刀片经过了强化和钝化处理，在切削硬度＞50HRC的工件材料时可有效避免崩刃现象。
　　
　　加工经济性的综合权衡
　　
　　选择切削刀片时，需要对整个加工任务进行评估。在可以满足工件尺寸精度和表面光洁度要求，并考虑了加工时间和刀片更换的前提下，选用价格相对较低的硬质合金刀片可以实现较好的加工经济性。通过准确了解和综合权衡生产批量、加工时间和刀片性能，就能合理选用切削刀片，达到提高生产率的加工效果。
　　
　　以铣削加工材质为烧结碳化钛的燃气涡轮机叶片为例，当工件批量较小时，选用涂层硬质合金刀片也可获得较好的加工效果。在35m/min的切削速度下，硬质合金刀片的切削刃寿命仅为5～10分钟，而大批量加工难加工材料工件的合理刀片寿命一般要求达到15～30分钟。在小批量加工中，较短的刀片寿命和较频繁的更换刀片对生产率的影响并不明显；但在大批量满负荷加工中，较长的刀片寿命对于减少换刀辅助时间、降低劳动强度、提高机床利用率和生产能力则具有至关重要的意义。因此，当涡轮机叶片的加工批量较大时，选用硬度更高、价格较贵的CBN刀片可能更为合理。
　　
　　华菱CBN刀片适合加工范围：
　　
　　1，高硬度铸铁/铸钢的加工,如:高铬铸铁、白口铸铁、镍硬铸铁等合金铸铁；高锰钢等耐热耐磨钢的高硬度粗加工和精加工【可拉荒粗车有夹砂、气孔的铸件毛坯】
　　
　　2，热处理后的高硬度工件加工,如:淬硬轴承钢、渗碳钢、氮化钢、工具钢、模具钢热后硬切削，可断续切削【刀片的韧性和耐磨性能优异；单边背吃刀量ap可达7.5mm，可加工HRC45-HRC79之间的高硬度钢件】
　　
　　3，其他难切削材料类：高温合金、粉末冶金，难熔合金及碳化钨，镍基，钴基合金的加工以及热喷涂喷焊件的硬面加工【可订做非标，来图来样加工】
　　
　　4，普通灰口铸铁、珠光体球墨铸铁的高速切削【不但提高加工效率，且刀具寿命是合金刀具寿命的10-20倍】。
　　
　　CBN刀具材质牌号类别：
　　
　　BN-K10
　　
　　适用于灰铸铁和耐磨合金铸铁材料的连续精加工，如制动鼓、刹车盘、飞轮、缸套等工件的精车和高硬度铸铁材料的精加工。
　　
　　BN-K20
　　
　　适用于灰铸铁、球墨铸铁，粉末冶金材料的高速精加工，且适合高速精镗孔。
　　
　　BN-H10
　　
　　适用于硬钢材料的连续精加工或轻微断续精加工，如“以车代磨”齿轮、轴承等。
　　
　　BN-H20
　　
　　适用于硬钢材料的中/强断续精加工和超高速精加工，如各种仿形轴件和高精密齿轮、轴承的车削和小型内孔的加工。
　　
　　BN-K1
　　
　　粗精加工均可用
　　
　　追求高的抗冲击性能，针对高硬度短铁屑工件研发，具备高硬度的同时，其抗冲击性能更优异，适合大余量粗加工高硬度铸铁件如高铬合金，高镍铬合金，冷硬铸铁，白口铸铁；广泛应用于矿山机械，冶金机械，水泥、电力设备耐磨备件行业。
　　
　　BN-S20
　　
　　抗冲击性和耐磨性的平衡，可用于粗加工，也可用于半精加工和精加工。适用于各种高硬度难加工材料，如高温合金、耐热耐磨钢、大型铸钢件、淬火钢、氮化钢、渗碳钢材料的加工。
　　
　　BN-S30
　　
　　追求高耐磨性和适当的抗冲击性，适合于灰铸铁、球墨铸铁、合金铸铁及粉末冶金材料的高速精加工，且适合高速镗削、铣削加工，
　　
　　备注：其他材质新牌号，恕不另行通知。金属切削方面的加工难题，我们均可尝试为你解决。
　　
　　关于高硬度耐磨铸件材料的解注：
　　
　　高硬度铸铁顾名思义就是在铸铁中加入一定的合金元素可以改变铸铁的铸态或热处理后的组织，从而改变其物理性能和化学性能。我们把含有一定数量的合金元素，从而具有特定的物理或化学性能的铸铁称为合金铸铁。加一些合金元素使之改变其金相组织，从而改变工件表面性能。目前zui常见的具有一定的硬度铸铁分别为高铬铸铁（高铬白口抗磨铸铁）、白口铸铁（白口铁）、镍硬铸铁、耐磨铸铁、高镍合金铸铁、高铬合金（耐磨）铸铁、高铬铁、冷硬铸铁、高镍铬合金等，高铬铸铁用于矿山机械、水泥机械行业配件抛丸器叶片衬板锤头材质叶轮、泵体，冷硬铸铁用于制造轧辊、车轮，白口铸铁（白口铁）用于犁铧、磨片、导板镍铬白口铁用于ASH离心式泥浆泵，镍硬铸铁立式辊磨机主要零件磨辊和磨盘
　　
　　耐磨铸铁主要用于机床导轨、轴承、滑块球磨机磨球，高镍合金铸铁阀门。
　　
　　高锰钢（ZGMn13）主要用于常用于制造球磨机衬板，锤式破碎机锤头，颚式破碎机颚板，圆锥破碎机轧臼壁、破碎壁，挖掘机斗齿、斗壁，铁道道岔，拖拉机和坦克的履带板等抗冲击、抗磨损的铸件高锰钢有一个极大的特点就是这种材质在运用中有冲击、挤压情况下，表面就会出现加工硬化（形成硬化层，越用越耐磨）。