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聚晶立方氮化硼(PCBN)應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)

時(shí)間:2011-03-01 09:39:16 來源:

  自七十年代中葉PCBN刀具在若干難加工材料的切削實(shí)踐中獲得成功以來,世界先進(jìn)工業(yè)國家均投入大量的人力物力對(duì)其不斷地進(jìn)行著試驗(yàn)研究,當(dāng)前,各國為PCBN的使用開辟的新領(lǐng)域有:

  ①用于精密加工

  目前,將經(jīng)過特殊磨削的PCBN刀具用于超精密車床上,在切削深度為15~20μm、進(jìn)給量為0.608μm/r轉(zhuǎn)的條件下,切削加工表面光潔度可達(dá)Rmax=0.0254μm。在一般精密數(shù)控車床上切削不銹鋼,可獲得Rmax=0.2μm以內(nèi)的表面粗糙度。

  ②用于鑄鐵的高速銑削

  在日本、英國和德國均有應(yīng)用實(shí)例,并已顯示出較大的優(yōu)越性,主要有:切削速度高,

  使用壽命長而穩(wěn)定,與陶瓷刀具相比,提高使用壽命20~30倍,切削時(shí)工件尺寸精度穩(wěn)定,可減少尺寸調(diào)整次數(shù),加工表面光潔度良好,可縮短珩磨等下道工序的加工時(shí)間。

  ③用于旋轉(zhuǎn)刀具

  PCBN旋轉(zhuǎn)刀具如日本住友公司的Sumiboron絞刀及用于模具和工具修整及精加工的立銑刀和鏜刀。因?yàn)镻CBN為厚度1.6mm的聚合體,在使用時(shí),必須用焊料將硬質(zhì)合金基體焊接在刀體上,可用于PCBN鉆頭和螺旋齒立銑刀。

  ④精加工淬硬齒輪

  去除螺旋傘齒輪淬火變形量是相當(dāng)困難的一種加工。目前普遍采用一對(duì)齒輪配合研磨或

  者用手工逐齒進(jìn)行修正,不僅耗時(shí)長,而且齒距精度不夠理想。采用PCBN刀具加工模數(shù)為7的淬硬螺旋傘齒輪,能獲得研磨和手工修磨無法得到的齒距精度,合傳動(dòng)噪音可降低2~8分貝。最近采用PCBN刀具加工模數(shù)為4的小型齒輪也取得了良好的效果。

  ⑤切削陶瓷

  陶瓷是繼金屬材料之后的新一代機(jī)械工程材料,但陶瓷的加工問題一直困擾著金屬切削界。目前普遍采用的金剛石砂輪磨削工藝還存在著加工效率低、加工成本高等缺點(diǎn)。日本的研究的人員采用PCBN刀具、等離子焰加熱切削陶瓷,取得了良好的效果,加工效率提高3~10倍,工件表面粗糙度可達(dá)Ra0.6~0.15μm。

  PCBN刀具的高耐磨性使之特別適用于自動(dòng)化、控制化生產(chǎn),而這些生產(chǎn)方式是當(dāng)今世界機(jī)械加工業(yè)發(fā)展的趨勢(shì),因而CBN刀具的應(yīng)用是必然的,發(fā)展?jié)摿薮蟆?/P>