正确选择刀具材料是保证高效率加工渗碳淬硬钢的主要因素,根据淬硬钢的切削特点,以车代磨刀具应具备足够的强度、韧性、高硬度和高耐磨性等优势,经过论证,PCBN刀片是目前以车代磨淬硬钢的理想刀具,尤其断屑槽、修光刃、涂层等特色的PCBN刀片设计让以车代磨工艺应用更加广泛。目前华敏cbn在淬硬钢领域已经形成了从连续到断续,从粗加工到超精加工一整套的以车代磨加工刀具方案。
淬硬钢的连续加工工况:推荐使用华菱HJ60牌号PCBN刀片,表面粗糙度可达到Ra0.4,同时华敏还提供涂层PCBN刀片HJ60,使淬硬钢表面粗糙度变差的时间延长一倍。
淬硬钢的断续加工工况:由于被加工工件与刀具不断受冲击,必须选择抗冲击韧性强的PCBN刀片,推荐华敏HJ63牌号,不仅可承受断续切削的冲击,而且刀具寿命较长,若采用修光刃,粗糙度变差的时间可以进一步延长。
淬硬钢的粗加工工序:由于切削余量大,振动大,必须选择具有较高强度和耐冲击的PCBN刀片,其中广为人们熟知的则是华敏cbnCY6牌号,此牌号可用7mm切深对HRC65的淬硬钢进行大余量粗加工。
渗碳淬火齿轮作为硬车削工艺的典型应用行业,其中连续切削用HJ60牌号和HJ601(涂层立方氮化硼刀片),断续切削用HJ63牌号和HJ61,其切削速度Vc=60-250m/min,吃刀深度ap≤1mm,进给量Fr=0.05-0.35mm/r,表面粗糙度达到Ra0.4—Ra0.8,若能采用刚性好的标准数控机床加工,连续切削齿轮的表面光洁度可达到Ra0.3μm,尺寸精度可达到0.01mm。
以华晨HJ63牌号断续切削齿轮端面(端面有8个孔)为例:试切刀具寿命达到600件时,表面粗糙度开始变差;如果使用涂层立方氮化硼刀片,在保证Ra0.8的表面粗糙度下,刀具寿命提高一倍。