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聚晶立方氮化硼(PCBN)應用發展趨勢

時間: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踐中獲得成功以來,世界先進工業國家均投入大量的人力物力對其不斷地進行著試驗研究,當前,各國為PCBN的使用開辟的新領域有:

  ①用于精密加工

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

  ②用于鑄鐵的高速銑削

  在日本、英國和德國均有應用實例,并已顯示出較大的優越性,主要有:切削速度高,

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

  ③用于旋轉刀具

  PCBN旋轉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。因為PCBN為厚度1.6mm的聚合體,在使用時,必須用焊料將硬質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困難的一種加工。目前普遍采用一對齒輪配合研磨或

  者用手工逐齒進行修正,不僅耗時長,而且齒距精度不夠理想。采用PCBN刀具加工模數為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,合傳動噪音可降低2~8分貝。最近采用PCBN刀具加工模數為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。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Ra0.6~0.15μm。

  PCBN刀具的高耐磨性使之特別適用于自動化、控制化生產,而這些生產方式是當今世界機械加工業發展的趨勢,因而CBN刀具的應用是必然的,發展潛力巨大。


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