PCBN應用知識

        PCBN切削刀具的新發(fā)展為機械加工提高效率，但首先他們不得不學習何時及如何使用這種材料。

用PCBN刀片車削代替是用陶瓷刀片然后磨削通常能節(jié)約機加工時間和資金

        制造商總是指望提升切削速度，但他們的工作通常因新材料的發(fā)展趨勢而變得復雜起來。例

        這種進退兩難的窘境推動如立方氮化硼（PCBN）這樣的先進切削刀具材料的持續(xù)發(fā)展。但是如果工廠要將使用這種不斷發(fā)展的合成物效益最大化，懂得何時及如何使用PCBN是至關重要的。

        用PCBN銑削

山高的Secomax PCBN刀片勝任一系列硬材料的車削、銑削和精加工應用

        因為PCBN在很高的溫度下維持高硬度，在切削區(qū)產生的熱量使得有效銑削硬且耐磨的工件材料成為可能。但是既然銑削是一種斷續(xù)切削加工，必須遵循某種規(guī)則來保持熱量集中在切削區(qū)。最明顯的就是當用PCBN銑刀進行銑削時不應該加冷卻液。更敏感的規(guī)則之一是同調節(jié)切削速度相關。

        在銑削過程中，銑刀每轉一圈其切削刃至少有50%的時間不切削。為了補償PCBN的不切削時間，和連續(xù)切削的車削相比其速度應該增加50%。如果工廠按照連續(xù)車削推薦的較低的切削速度用PCBN進行銑削，熱量將會從切削區(qū)消散并因此侵蝕PCBN的效益。

        可是這個規(guī)則存在一個例外--就是在銑削灰鑄鐵時。 材料相對較軟可是耐磨，因此在切削區(qū)存在的熱量就不太重要了。其結果是銑削推薦的切削速度同連續(xù)車削的相似。

        PCBN銑削切屑形成是當加工硬鋼和硬鑄鐵時要考慮的另外一個重要因素。使用一種允許切削載荷緩慢上升的技術是重要的，而這種技術之一是逆銑或叫做向上銑削。其理由同樣和在切削區(qū)生成的熱量相關。

        當刀片第一次開始切削時，它是冷的而且因此產生的切削作用是不充分的。隨著刀片的進一步切入，熱量產生并且切削作用變得更充分。當切削區(qū)還沒有上升到一個充分的工作溫度時逆銑技術可使得切削載荷小。一旦到了那個溫度，切削載荷增加，而其結果是產生充分的切削作用，使刀具壽命最大化。

        這和PCBN銑削使用順銑或向下銑削完全相反，順銑將降低刀具壽命。當切削區(qū)低于有效的工作溫度時，順銑在剛開始切入時產生最大的切削載荷。

        另外一個關于PCBN的重要建議是使用經倒角和珩磨的刀片結合最強的幾何形狀（盡可能用圓刀片）以增加刀具壽命。如果加工特別困難，將銑刀偏置來減小刀片接觸角到小于20度也是有好處的。

        用PCBN車削   

        PCBN刀片通常在硬材料和軟而耐磨材料的車削加工中替代磨削和陶瓷刀片。和磨削相比，現在的PCBN刀片費用更可以負擔得起并且PCBN在工藝柔性更大、切出率更快、切屑控制更容易的前提下能提供相等的精度。當用PCBN替代陶瓷時，用戶還將注意到PCBN優(yōu)異的刃口韌性、刀具壽命增加和其他優(yōu)點。

        現在涂層PCBN刀片在車削硬材料時表現出更大的進步。有關涂層PCBN刀片最初的研發(fā)工作是為了讓其切削刃磨損容易分辨。本性上，PCBN在顏色上是暗灰色、黑色或棕色，這使得用肉眼難以分辨切削刃的磨損并增加使用早已磨損得切削刃加工或在充分使用完之前丟棄刀片的可能性。

        涂層PCBN刀片改變了顏色，通常是金黃色，這使得磨損得切削刃容易分辨。新工藝的研發(fā)讓刀具制造商將耐用持久的涂層用于PCBN，它不僅顯示磨損得切削刃而且還讓一些車削應用提高刀具壽命。

        這些新涂層被設計用于保證涂層和PCBN基體結合面之間極佳的黏著性能。山高已經為Secomax PCBN刀片眼發(fā)了一種像這樣的PVD涂層。它由總厚度2到4微米的Ti(C,N)+(Ti,Al)N+TiN組成，適用于加工珠光體灰鑄鐵和硬鋼、硬鑄鐵的粗精加工。在一次試驗里，在硬車HRC62的軸承鋼精加工里Secomax CBN100刀片對峙Secomax CBN100 PVD涂層刀片。在切削速度130m/min時刀具壽命從不涂層刀片的24分鐘跳到涂層刀片的33分鐘，在更高的速度下觀察到相似的增加。

        用PCBN精加工

        添加斷屑槽到整體PCBN刀片是切削刀具舞臺上的新發(fā)展。這些有斷屑槽的刀片增加了切削刃前角并改善切屑在刀片上的流出，降低切削力并因此減少傳遞能量的水平。其結果是溫度水平和切削區(qū)的載荷更低、對切削刃的化學沖擊減少，從而刀具壽命延長。較低的切削力還提高刀具的精度并且優(yōu)化切屑的流出，使得表面粗糙度更好。

        PCBN的斷屑槽對精加工珠光體灰鑄鐵來說是一種理想的刀片，尤其是在鏜孔加工時。珠光體灰鑄鐵相對較軟；不管怎樣，它也是耐磨的。這兩種特性都作用于刀具材料的切削刃上，但是有斷屑槽的PCBN刀片由于其極好的耐磨性和硬度故而能承受得起。

        因為PCBN的制造方法，在合成材料時內置斷屑槽既不實際也不經濟。山高通過使用一種特殊研發(fā)的技術來給它的CBN300刀片制造出一個帶斷屑槽的切削刃，解決了這個問題。這種刀片的配置把經濟性好的多切削刃整體PCBN刀片和切削刃剪切角增大的優(yōu)點結合起來。用帶斷屑槽的Secomax CBN300刀片進行汽車發(fā)動機缸體鏜孔加工的試驗顯示刀具壽命比同等的負前角刀片增加50%。