Материал, маркировка и применение инструментов из кубического нитрида бора

Машиностроение развивается в направлении высокоскоростной обработки, интеллектуальной обработки и экологичной производственной деятельности. Вместе с постоянным обновлением материалов, используемых для производства изделий, возрастают требования к обработке твердых материалов, что в свою очередь требует повышения характеристик режущего инструмента. Высокая производительность, высокая износостойкость, высокая прочность, высокая точность и высокая стабильность – именно такие характеристики будут тенденцией развития режущего инструмента. Режущие инструменты постепенно развиваются в направлении высокой производительности, обработки твердых материалов, сухого резания и высокоточной металлообработки. Инструменты на основе CBN и PCBN являются сериями инструментов, необходимыми для высокоточной и высокоэффективной обработки.

1. Свойства и категории инструментов на основе CBN

Несмотря на высокую стоимость пластины на основе CBN, ее преимущества особенно заметны. В эпоху промышленного развития, когда важны качество и производительность обработки, инструменты на основе CBN являются отличным выбором. Они занимают важное место в области токарной обработки и авиации. При использовании высокоточных станков производители могут максимально использовать преимущества пластины на основе CBN, что позволит им повысить производительность и снизить затраты на обработку.

Инструмент на основе кубического нитрида бора (CBN), относится к типу сверхтвердых инструментов. Он изготовлен из микропорошка кубического нитрида бора в качестве сырья с использованием технологии сверхвысокой температуры и высокого давления под действием небольшого количества связующего вещества. Поскольку твердость инструментов на основе CBN очень высока, они очень подходят для механической обработки материалов с твердостью выше HRC50 и износостойких материалов.

Инструменты на основе CBN могут быть использованы для резания закаленной стали (подшипниковая сталь, литейная форма, и т.д.), чугуна (серый чугун, шаровистый чугун, высокохромистый чугун, легированный износостойкий чугун, и т.д.), быстрорежущей стали, твердых сплавов, жаростойких сплавов и других материалов. Они имеют большие преимущества в обработке черных металлов.

Следует отметить, что если обрабатываемый материал относится к мягким металлическим или неметаллическим системам, то для его обработки не рекомендуется использовать инструменты на основе CBN. Инструменты на основе CBN рекомендуются только в том случае, если твердость материала достигает определенного уровня (HRC>50).

Общая структура пластины инструмента на основе CBN: в общем, для токарных работ часто используются инструменты на основе CBN с следующими структурами: цельная пластина инструмента на основе CBN, сварная пластина инструмента на основе CBN, в том числе цельносварная пластина и композитная сварная пластина.

(1)?Полнотелый пластинчик с CBN.??Полнотелый пластинчик спечен из микропорошка CBN, имеет много режущих кромок, верхняя и нижняя вершина могут быть использованы для резания, а коэффициент использования заготовки высок. Кроме того, пластинчик имеет высокую прочность на изгиб, может выдерживать резание с высокой скоростью и большой глубиной резания, подходит для непрерывного, слабо прерывистого и сильно прерывистого режима резания, имеет широкую область применения и может удовлетворить требования грубой, получистовой и чистовой обработки.

(2)?Полнотелый сварной пластинчик с CBN.??Сварной тип с высокой прочностью сварного соединения, центрирование с помощью центрального отверстия, может непосредственно заменять покрытый пластинчик. Подходит для условий резания с глубиной <2 мм, слабо прерывистого и непрерывного режима обработки, удовлетворяет требования получистовой и чистовой обработки.

(3)?Композитный сварной пластинчик с CBN.??Малый композитный блок CBN после резки сваривается на твердосплавную матрицу, образуя таким образом различные токарные и сверлильные пластинчики, обычно имеется только одна режущая кромка, главным образом используется для чистовой обработки.

?Например, цельные пластинки с CBN имеют хорошую износостойкость и ударную вязкость, в области обработки материалов высокой твердости они занимают абсолютное преимущество. Например, при обработке крупных чугунных деталей неизбежно могут появляться литейные дефекты, такие как песчаные включения, пористость. Это увеличивает сложность обработки режущими инструментами. В частности, материалы с твердостью выше HRC55 еще труднее обрабатывать.

У цельных пластинок с CBN обрабатываются обе стороны режущей кромки, что снижает стоимость производства инструмента. Толщина цельных пластинок с CBN составляет 7,76 мм, в отличие от традиционных инструментов, толщина которых составляет 3,17 мм. Эти пластины можно устанавливать на стандартные державки. Общие характеристики таких пластинок лучше, и их использование более удобно.

Пластинки с CBN более подходят для обработки деталей высокой твердости

Инструменты с CBN более подходят для обработки деталей с высокой твердостью. Фактически, твердость обрабатываемых деталей обычно составляет HRC46. Если твердость деталей, обрабатываемых инструментами с CBN, ниже HRC46, то использование таких инструментов нецелесообразно.

В грубой обработке использование цельной пластинки из кубического нитрида бора (CBN) позволяет производить резку с большими параметрами, чем обычные пластины, что повышает производительность. Пластинки из CBN были первыми в области грубой обработки предложены для увеличения объема резания и повышения эффективности. Глубина резания пластинками может достигать 8 мм, линейная скорость - до 125 м/мин. В области чистовой обработки не возникает явления отпадания пластинок. Отожженные стальные заготовки являются наиболее типичными, общая твердость которых выше HRC46, а специальная - выше HRC58. Для традиционных обычных сплавных режущих инструментов трудно обеспечить идеальную обработку, в то время как для инструментов с пластинками из CBN такая обработка легко осуществляется. Чистовая обработка отожженного стали более распространена, при этом заготовки имеют небольшой остаточный зазор. Композитные сварные пластины из CBN позволяют проявить свои превосходные характеристики. Чтобы снизить стоимость, предпочтительно выбирать более сложные сварные пластины из CBN.

Марки инструментов с CBN