郑州博特刀具有限公司(郑州博特刀具有限公司怎么样)
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立方氮化硼刀具在耐磨加工中有什么应用?
目前耐磨铸件已经在采矿、水泥、电力、筑路机械及耐火材料等方面广泛应用。耐磨铸件因表面不规整、硬度不均、内部含有大量的硬质点和孔隙等原因,加工困难。另外,耐磨件加工时产生较大的切削力和切削热,产生较大的振动和冲击,会加速刀具的磨损,采用普通硬质合金刀具加工时经常崩刃或烧刀,导致加工成本增加。
1、立方氮化硼刀具的特点
立方氮化硼(CBN)刀具包括立方氮化硼成型刀具和立方氮化硼刀片两类。立方氮化硼成型刀具是把立方氮化硼复合层直接焊接到成型刀具上,它具有如下特点:
(1)高强度和耐磨性。CBN微观硬度大约为8000~9000HRC,仅次于金刚石9000~10000HRC。此外,CBN刀具的耐磨性比硬度合金、陶瓷和金刚石刀具都高得多,可用于加工强硬的铸铁以及强度大、硬度高及热敏性高的钢件或其他合金材料。
(2)热稳定性好。CBN耐热性可达1400~1500℃,在1200℃下可保持硬度不变,比金刚石几乎高出1倍。CBN刀具具有抵抗周期性高温作用的能力,当用来高速加工高温合金时,CBN刀具的切削速度可以为硬质合金的4~6倍。
(3)良好的导热性。CBN的导热性大大高于高速钢、陶瓷和硬质合金,且CBN刀具的导热系数随温度的提高而增大。
(4)化学稳定性极强。CBN化学惰性大,在中性和还原性介质中对酸碱都是稳定的。在2000℃高温情况下才与碳元素起反应,因此非常适合用于加工黑色金属。
2、应用实例
磨辊是磨煤机磨辊总成的重要耐磨件,其材料为BTMCr20,含有Cr、Ni、Mn及Cu等成分。经淬火、回火的热处理后磨辊的硬度58HRC,导致加工难度大。磨辊的尺寸一般为1.5~2.4m,主要加工其内孔和两端面,通常在2.5m立式车床上进行加工,采用的刀具为立方氮化硼整体烧结刀片。
(1)刀具几何参数选择。立方氮化硼材料的脆性较大,强度较低,故刀具前角通常取γo=-5°~-0°,后角αo=-6°~-15°。为了提高切削刃强度,刀尖角一般≥90°,切削刃的刃口上需磨出负倒棱,倒棱宽度可取b=0.1~0.3mm,倒棱前角=-20°~-6°,刀尖修圆r=0.2~0.6mm。刀尖修圆半径和负倒棱太大,会使发生颤振的机率增加,因此当机床、夹具、刀具及工件的系统刚性不足时,尤其是在加工细长工件时,不宜采用过大的刀尖半径和负倒棱。
(2)进给量选择。立方氮化硼刀具主要用于精加工和半精加工,因此吃刀量一般较小,通常在2mm以下,进给量为0.05~0.4mm/r。由于刀具上带有负倒棱,为充分发挥立方氮化硼刀具材料的特性,又要较经济地满足加工要求,一般选择进给量大于负倒棱的宽度值。附表为郑州博特硬质材料有限公司推荐的BTS2800型刀具切削用量。在加工磨辊耐磨件时参考该表,选择的切削参数为:切削速度为80m/min,进给量为0.2m/min,背吃刀量为0.2mm。
(3)加工注意事项。立方氮化硼刀具使用前,需将前、后刀面进行研磨,以减小切削过程中的摩擦,同时也可提高切削刃的直线度,防止刀具的非正常磨损。另外,在使用前要用50倍以上的放大镜检查切削刃的刃口质量,以控制刃口的锯齿边,以免影响刀具使用寿命和加工质量。
此外,尽管立方氮化硼刀具能承受1250~1350℃的切削温度,但CBN刀具在高温(1000℃左右)下,会同水蒸气及空气中的氧发生反应,生成氨和硼酸,加速刀具的磨损。因此在湿式切削时,忌用水溶液作切削液,应采用带极压添加剂的水溶液或极压切削油,以减弱水解作用。
3、结语
立方氮化硼刀具已成为镍铬冷硬铸铁、高铬铸铁之类的黑色金属的新型特种刀具,在磨煤机磨辊耐磨件的加工中应用。实践证明,CBN刀具加工效率高,刀具寿命长,加工成本低,解决了耐磨铸件的加工难题,是材料切削的一种技术创新。此外,CBN刀具的应用促进了磨煤机行业的发展,值得应用推广。
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郑州博特生产的CBN立方氮化硼刀片、聚晶CBN刀具等系列产品,广泛应用于各种高硬度材料和难加工材料的切削加工上,如淬硬钢、高合金耐磨铸铁、高温合金、高速钢、表面喷焊材料、 烧结金属材料等材料。
硬车削都有哪些特点?
1、加工效率高
硬车削具有比磨削更高的加工效率郑州博特刀具有限公司,且其所消耗的能量是普通磨削加工的1/5。硬车削往往采用大切削深度、高的工件转速郑州博特刀具有限公司,其金属切除率通常是磨削加工的3~4倍。车削加工时一次装夹可完成多种表面加工(如车外圆、车内孔、车槽等),而磨削则需要多次安装,因此,其辅助时间短,加工表面之间位置精度高。
2、硬车削是洁净加工工艺
大多数情况下,硬车削无须冷却液。事实上,使用冷却液会给刀具寿命和表面质量带来不利影响。因为,硬车削是通过使剪切部分的材料退火变软而形成切削的,若冷却率过高,就会减小由切削力而产生的这种效果,从而加大机械磨损,缩短刀具寿命。同时硬车削可省去与冷却液有关的装置,降低生产成本,简化生产系统,形成的切屑干净清洁,回收处理容易。
3、设备投资少,适合柔性生产要求
在生产率相同时,车床投资是磨床的1/3~1/2,其辅助系统费用也低。对于小批量生产而言,硬车削不需特殊设备,而大批量加工高精度零件则需耍刚性好、定位精度和重复定位精度高的数控机床。
车床本身就是一种加工范围广的柔性加工方法,车削装夹快速,采用配有多种刀具转盘或刀库的现代CNC车床很容易实现两种不同工件之问的加工转换,硬车削尤其适合此类加工。因此,与磨削相比,硬车削能更好地适应柔性化生产要求。
4、硬车削可使零件获得良好的整体加工精度
硬车削中生产的大部分热量被切屑带走,不会产生像磨削加工的表面烧伤和裂纹,具有优良的加工表面质量,有精确的加工圆度,能保证加工表面之间较高的位置精度。
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