精车淬火钢用什么刀片？

Question

精车淬火钢用什么刀片

Answer 1

淬火钢的精加工通常采用磨削的方法，需要消耗大量的切削液，而切削液带来很多负面影响如污染水源和空气。而以车代磨（干式切削）技术具有非常重要的意义。
硬态切削（以车代磨）加工技术伴随着数控机床以及超硬刀具材料的快速发展而被引入，与磨削相比，硬态切削（以车代磨）具有极好的工艺柔性、经济性和环保性。本文主要介绍淬火钢硬车加工专用刀具-PCBN刀具在以车代磨高硬度材料的重要用途。

第一部分 不同切削刀具材质简介
目前金属切削刀具材料主要有涂层硬质合金刀具、陶瓷刀片、聚晶金刚石( PCD) 和聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具，根据刀具发展历程简单介绍不同刀具材料：
（1）涂层硬质合金刀具材料
主要是在硬质合金表面涂覆一层耐磨性好的难熔金属化合物，既能提高刀具材料的耐磨性，而又不降低其韧性。
（2）陶瓷刀具：是以氧化铝（Al2O3）或以氮化硅（Si3N4）为基体，再添加少量金属，在高温下烧结而成的一种刀具材料。一般适用于高速下精细加工硬材料。一些新型复合陶瓷刀也可用于半精加工或粗加工难加工的材料或间断切削。
（2）人造金刚石：是目前最硬的刀具材料，显微硬度达10000HV。它有极高的硬度和耐磨性，与金属摩擦系数很小，切削刃极锋利，能切下极薄切屑，有很好的导热性，较低的热膨胀系数，但它的耐热温度较低，在700～800℃时易脱碳，失去硬度，抗弯强度低，对振动敏感，与铁有很强的化学亲合力，不宜加工钢材，主要用于有色金属及非金属的精加工，超精加工以及作磨具、磨料用。　
（3）立方氮化硼：是由立方氮化硼在高温高压下转化而成的，其硬度仅次于金刚石，耐热温度可达1400℃，有很高的化学稳定性，较好的可磨性，抗弯强度与韧性略低于硬质合金。一般用于高硬度，难加工材料的半精加工和精加工。
本文着重介绍用于淬火钢硬车加工专用-PCBN刀具。
第二部分 PCBN刀具的性能特点
PCBN 刀具比较适合于硬态切削加工（淬火钢硬车加工），原因在于其良好的性能特点:

(1)高硬度和耐磨性:PCBN 刀具硬度通常在4000~6000HV，是硬质合金刀具或Al2O3
陶瓷刀具硬度的2~3 倍。PCBN 刀具是可切削黑色金属的刀具材料中硬度最高的，其耐磨性也很高，可达到涂层刀具或陶瓷刀具的5~10 倍。因此，使用PCBN刀具能够明显减少工件加工过程中换刀次数，提高精度与互换性，达到快速高效的目的。
(2)良好的导热性和热稳定性:在800℃时PCBN刀具的硬度高于硬质合金刀具或陶瓷刀具，且导热系数随着温度的升高而增加，温度达到1200℃时仍能保持较高的硬度。因此，PCBN 刀具能够很好地满足硬态切削对于刀具材料的要求。
(3)极高的化学稳定性:金刚石刀具在高温下由于其自身与铁系材料的亲和性而使刀具损坏，与之相比，即使在1200℃~1300℃时PCBN刀具也不会与铁系金属发生反应，化学惰性极强，因此PCBN刀具更适于硬态切削加工。
(4)摩擦系数小:CBN 与不同材料间的摩擦系数为0.1~0.3，且摩擦系数随着切削速度的提高而呈减小趋势，所以相对于其它刀具材料，PCBN 刀具在切削加工时的化学磨损较小，可用于加工各种材料的工件。

第三部分 PCBN刀具加工淬火钢的案例介绍

PCBN刀具KBN700精加工滚珠丝杠KBN700 SNGN090404

加工零件：滚珠丝杠
加工材料：42CrMo或GCr15
工件硬度：HRC60~62
加工工序：淬火后精车
刀片牌号：KBN700 SNGN090404和KBN700 CNGN120708 （轧制丝杠专用）
切削参数：ap=4.5mm，Fr=0.10mm/r，Vc=90m/min
加工效果：维克刀具正常磨损，某陶瓷刀片碎裂。

重断续精加工淬火钢齿轮-KBN200 WNGA080404
推荐复合式CBN刀片KBN200材质，硬车端面有群孔的齿轮性价比高，切削性能稳定，可以代替进口刀具，具有更高的性价比；
案例详情：
工件材质：20CrMnTi（硬度HRC58-62）
刀片型号：KBN200 WNGA080404
切削参数：Vc=117m/min，Fr=0.1mm/r，ap=0.15mm
加工方式：干式切削
维克刀具KBN200 牌号CBN主要用于淬硬钢重断续精加工工序，能够保证工件的加工精度，刀具具有极好的耐磨性以及抗崩损性。

第四部分维克PCBN刀具淬火钢硬车加工专用刀具牌号

第五部分维克PCBN刀具硬车淬火钢时推荐切削参数

第六部分总结
硬态切削工艺过程无需消耗大量的切削液，采用PCBN刀具直接用干式切削方式并能把毛坯直接加工成工件，避免了污染，同时实现以车代磨,提高了加工效率。

Answer 2

我用的这种刀片感觉效果不错，和大家一起分享交流。做数控车床只要有合适的刀具，其他都不是事儿。

Answer 3

　　加工淬火硬料的数控刀片 总结了硬质合金陶瓷刀具车加工淬火硬料效果差的原因，并在原有立方氮化硼刀具的基础上做了改进。

　　推出了CBN数控刀片，在车加工淬火硬料方面游刃有余。常见的数控刀片牌号及型号有：KBN100 CNGA120408，CNGA120404， WNGA080408， WNGA080404，KBN100 VNGA160404， VNGA160408， DNGA150408等。

　　CBN超硬数控车刀刀片，立方氮化硼刀片，耐磨性好加工效率高，可轻松加工高硬度淬火件。 质量保证，品牌过硬。是加工高硬度淬火件的首选刀具。

　　立方氮化硼刀具KBN100牌号、牌号和KBN700牌号，使高速车削淬硬钢成为现实，加工效率相比于欧系PCBN刀具不仅刀具寿命长，而且单件工具费只有欧系品牌PCBN刀具的1/2。各牌号立方氮化硼刀具加工范围及优势如下：
KBN100牌号车加工淬火硬料的数控刀片是细晶粒CBN刀具(0.5~5μm)，可实现高速高精度加工HRC50以上淬火料，适合连续加工；

　　如精车20CrMnTi渗碳淬火钢变速箱齿轮、齿轮轴、钢圈类零件中广泛应用，是一种实现高速高精度加工超硬合金和淬火钢件用CBN刀具材质，此刀具材质牌号除了标准数控刀片外，也可订做非标镗刀，切槽刀等成型内孔车刀，外圆车刀等。牌号车加工淬火硬料的数控刀片：采用晶粒度3~15μm混合晶粒的数控刀片，在断续加工以车代磨淬火钢件时，刀片抗震、不易打刀，如车削细长轴；断续切削带孔法兰盘零件；以及热后镗削加工带出油孔的内孔断续面；车削带内花键槽或外花键槽的断续面硬面加工，以及超高温合金的超硬加工中提高加工效率。

　　此材质牌号除了标准数控刀片外，也可定制非标成型切槽刀，精车，精镗，精铣刀片及螺纹刀片等。KBN700牌号车加工淬火硬料的数控刀片：适用于淬硬工件加工余量大于1mm时使用，相对于KBN100和牌号背吃刀量限制0.3mm以内的精加工而言，KBN700牌号加工淬硬钢时吃刀量可达7.5mm用于粗加工硬化钢。

Answer 4

淬火钢也就是淬火后的钢件，硬度一般都在HRC45以上，如齿轮钢20CrMnTi渗碳淬火后硬度HRC58-62之间，轴承钢GCr15淬火后硬度HRC60-62之间，模具钢H13淬火后硬度HRC65，还有其他，如42CrMo，20Cr等硬度都很高，目前加工淬火钢的刀具有涂层硬质合金刀具，陶瓷刀具和CBN刀具。
对于硬度在HRC45以下渗碳淬火钢件，低成本的涂层硬质合金可实现低速车削，价格还比较便宜。
对于硬度在HRC45以上渗碳淬火钢件，大批量生产时用陶瓷刀具和CBN刀具更经济。
加工渗碳淬火钢时，陶瓷刀具和CBN刀具可以同时选择，因此进行成本效益和加工质量分析非常必要，以确定哪一种材料更经济。陶瓷刀具脆性大，主要用于连续加工，CBN刀具BN-H05同样也可以连续加工，因此客户可进行分析对比，确定哪个更经济就选择哪个。
但断续加工渗碳淬火钢时，就不建议用陶瓷刀具，脆性大遇到断续易崩刀，此时选择CBN刀具比较好，轻微断续用BN-H10CBN刀具，强断续加工用BN-H21CBN刀具，如大型渗碳淬火钢淬火后变形量大于1mm，且切削余量不均匀的情况下，用BN-H200CBN刀具，如果渗碳淬火钢件余量大于2mm及以上余量，则用BN-S20CBN刀具，大余量切削不崩刀更耐磨。

Answer 5

1、BN-H05牌号：适用于高速连续精车淬火钢齿轮，达到以车代磨的效果，可以代替进口CBN刀具，光洁度可达Ra0.2,可承受高速切削，加工效率高。
2、BN-H10牌号:适用于连续或者轻微断续精车淬火钢齿轮，优势是单刃口的耐磨性好，并且光洁度可以实现Ra0.4以内，精度公差0.02以内，可以替代进口的同质产品。
3、BN-H21牌号:适用于强断续精车加工齿轮，就是工件的加工面有键槽或者油孔的断续工况，比如:淬火后齿轮端面（带油孔）、齿轮内孔（带键槽）的精车加工，实现以车代磨工艺，这款刀具的优势就是可以承受中等断续切削，抗冲击性好，并且加工完的工件精度和光洁度都不错。
4、BN-S20牌号：适用于大余量车削淬火后齿轮，比如粗车加工齿轮齿顶，齿圈，可承受强断续，整体式CBN刀具，抗冲击性和耐磨性兼备。本回答被网友采纳