一加工淬硬鋼用BX530
1.材料特點(diǎn)
在通常情況下，用聚晶CBN刀具進(jìn)行切削加工可獲得Rz3.2μm的表面粗糙度，如欲獲得更小的表面粗糙度值，就需要進(jìn)行磨削加工。加工成本也是需要考慮的問題。如果能用切削加工替代磨削加工，就能大幅縮短加工時間，降低加工成本。為實現(xiàn)“以切代磨”，就需要有能穩(wěn)定獲得Rz1.6μm表面粗糙度值的刀具材料。通常，加工表面粗糙度受到CBN刀具材料粒度的影響，CBN粒度越小，可能獲得的表面粗糙度值也越小，因此，需要開發(fā)比過去的微粒CBN（粒度為0.5－10μm）粒度更小、分布更均勻的超細(xì)微粒CBN材料。
為此，日本泰珂勒（Tungaloy）公司開發(fā)出了粒度為0.2?m的超細(xì)微粒“BX530”CBN刀具材料。由BX530的金相組織照片可見，與原有的微粒CBN材料相比，BX530的CBN粒子（黑色相）顆粒更微細(xì)，分布也更均勻。
2.加工實例
用BX530和原有微粒CBN刀具加工淬硬鋼零件（切削條件：Vc=100m/min，f=0.03mm/r，ap=0.10mm，濕切；Rz1.6μm），以表面粗糙度值Rz1.6μm作為刀具壽命判定標(biāo)準(zhǔn)。加工結(jié)果表明，原有微粒CBN刀具的切削長度達(dá)到1000m時，表面粗糙度值為Rz1.4μm；切削長度達(dá)到3000m時，表面粗糙度值達(dá)到Rz1.6μm的標(biāo)準(zhǔn)值。而BX530刀具的切削長度達(dá)到5000m時，表面粗糙度Rz值仍未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值，仍可繼續(xù)加工。
3.加工實例2
用BX530和其他公司的微粒CBN刀具加工另一種淬硬鋼件（切削條件：Vc=220m/min，f=0.03mm/r，ap=0.07mm，干切；壽命標(biāo)準(zhǔn)：常數(shù)（Rz1.2μm））。以表面粗糙度值Rz1.2μm作為刀具壽命判定標(biāo)準(zhǔn)，加工件數(shù)為一常數(shù)。加工結(jié)果表明，加工相同數(shù)量工件后，微粒CBN刀具的加工表面粗糙度為Rz=0.92－1.26μm，而BX530刀具的加工表面粗糙度為Rz0.70－0.92μm。由此可知，BX530超細(xì)微粒CBN刀具可以加工更多零件。
二加工粉末合金用BX470
1.材料特點(diǎn)
由于粉末冶金制品的合金設(shè)計自由度大，可以制造各種復(fù)雜形狀零件，因此，近年來粉末冶金制品的應(yīng)用不斷增加。此外，隨著粉末冶金技術(shù)的不斷改進(jìn)，粉末合金的加工性呈現(xiàn)出難切削化趨勢。例如，汽車驅(qū)動齒輪采用鐵系粉末合金制造，由于驅(qū)動帶采用鋼帶，因此要求驅(qū)動齒輪具有更高的強(qiáng)度和耐磨性。為此，在粉末合金設(shè)計中添加了Mo、Cr等硬化元素成分，并進(jìn)行了表面硬化處理等，使原本可加工性就差的零件切削難度更大。
在粉末合金的切削加工中，容易產(chǎn)生毛刺，它會使刀尖磨損，導(dǎo)致切削性能下降；同時去除毛刺要增加加工時間，提高加工成本。因此，要求刀具不僅應(yīng)具有良好的耐磨性和抗崩刀性，還應(yīng)保持刀尖切削性能的穩(wěn)定性。
三.用聚晶CBN刀具加工鐵系粉末合金時，CBN聚晶體中CBN粒子間的結(jié)合相與工件中的硬質(zhì)粒子相互摩擦，導(dǎo)致CBN粒子脫落。為了抑制這種摩擦，保持刀尖的穩(wěn)定性，需要使CBN粒子微細(xì)化并提高CBN含量（原有CBN含量較高材料的CBN粒度通常約為2－3μm）。為適應(yīng)這種需求，日本泰珂勒（Tungaloy）公司開發(fā)出了CBN粒度為1.5μm左右、CBN微粒的體積含量比達(dá)到95%的“BX470”刀具材料。由于CBN粒子的微細(xì)化，使結(jié)合相厚度變薄，粉末合金中的硬質(zhì)粒子無法嵌入結(jié)合相，從而抑制了摩擦。此外，將CBN的體積含量提高到95%，在使結(jié)合相進(jìn)一步變薄的同時，提高了CBN粒子間的結(jié)合強(qiáng)度，從而大幅度提高了抗崩刀性能。用BX470刀具和原有高含量CBN刀具加工相同數(shù)量（500件）鐵系粉末合金工件（切削條件：Vc=200m/min，f=0.1mm/r，ap=0.15mm，濕切；加工件數(shù)：500件）后刀尖損傷狀態(tài)的對比可以看出，與原有CBN刀具相比，BX470刀具的刀尖仍能保持鋒利的形狀。
1.加工實例1
用BX470刀具、原有的高含量CBN刀具和涂層硬質(zhì)合金刀具加工鐵系粉末合金工件（切削條件：Vc=200m/min，f=0.05mm/r，ap=0.10mm，濕切；壽命標(biāo)準(zhǔn)：磨損量（VB=0.20mm））的對比結(jié)果可知：如用刀具磨損量評價刀具壽命，涂層硬質(zhì)合金刀具切削加工2分鐘后的磨損量已大大超過磨損標(biāo)準(zhǔn)值，而兩種CBN刀具切削加工55分鐘后仍可繼續(xù)切削。如用被加工件的毛刺高度評價刀具壽命，原有的高含量CBN刀具切削加工10分鐘后，產(chǎn)生的毛刺高度即已超標(biāo)，而BX470刀具的壽命是原有高含量CBN刀具的5倍以上；在最終的毛刺形態(tài)方面，BX470刀具的加工面比原有的高含量CBN刀具加工面更光滑。
2.加工實例2
用3種CBN刀具切削加工經(jīng)表面硬化處理（HRC63）的鐵系粉末合金工件（切削條件：Vc=100m/min，f=0.07－0.25mm/r，ap=0.15－0.30mm，干切；壽命標(biāo)準(zhǔn)：毛刺高度）時，工件形狀復(fù)雜，切削加工中，進(jìn)給量和切深量均在變化，屬于強(qiáng)力斷續(xù)切削加工。在此切削條件下，BX470刀具的壽命是原有高含量CBN刀具的1.5－1.8倍。由此可知，BX470是一種耐磨性、抗崩刃性及刀尖保持（穩(wěn)定）性兼優(yōu)的刀具材料。
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