立方氮化刀具材料的选用

立方氮化硼刀具材料选择时应考虑以下因素:

(1)工件材料立方氮化硼刀具具有高热硬性、高耐性、不宜“粘刀”、被加工零件精度较高、表面粗糙度值较小等优点，在高速切削、干切削及硬切削中得到了广泛的应用，可实现以车、铣等代替磨削的加工。可加工的材料有:

1)各种淬硬钢类，如碳素工具钢、合金钢、轴承钢、模具钢、高速工具钢等淬硬钢零件(硬度在50~58HRC左右)。

2)耐磨铸铁类，如钒钛(V-Ti)铸铁、高磷铸铁、冷硬铸铁等(硬度在45HRC 以上)

3)硬度在30HRC 以下的珠光体灰铸铁。

4)耐热合金，如钛铁合金类(TC4)等(硬度在35HRC以上)。

5)硬质合金、热喷涂(焊)类及其他难加工材料。

当被加工材料硬度过低时，PCBN刀具的优越性不太明显，因此不适于加工较软(硬度<35HRC)的黑色金属。某些材料或加工条件(如典型的软钢、奥氏体不锈钢镍基耐热钢、铁素体铸铁、高铬钢或表面涂铬的材料、采用断续切削的高速工具钢、铁基类表面硬化合金等)由于容易引起PCBN刀具的非正常化学磨损，因此也不易用PCBN刀具加工。如在高速切削铸铁件时，铸件的金相组织对高速切削刀具的选用有定影响，加工以珠光体为主的铸件在切削速度大于500m/min时，可使用PCBN刀具;当以铁素体为主时，由于扩散磨损的原因，使刀具磨损严重，不宜使用PCBN刀具，而应采用陶瓷刀具。

(2)刀具几何参数  切削部分几何角度选择得是否合理对PCBN刀具寿命有很大影响。选择 PCBN 刀具的几何角度时应重点考虑切削刃及刀尖强度问题。

PCBN刀具的强度比硬质合金刀具低，因此在加工硬钢时，刀尖角不能太小刀具前角一般为-10°~0°，通常采用0°前角的居多;后角一般选择得较小，在6°~10°，以保证刀具切削部分的楔角足够大;刃倾角无特殊要求时，多取0°或负值，以保证切削刃切人时有较好的受力状态。刀尖角一般不要小于90°，并把刀尖研成r=0.4~1.2mm的圆弧，以保证刀尖有足够的强度。为增加切削刃强度，PCBN刀具一般采用负倒棱，特别是断续切削，负倒棱的选择尤其重要，负倒棱宽度b_y1一般取0.1~0.3mm，负倒棱前角y_ol取-8°~25°，若对切削刃进行适当的钝化处理，其效果更好。

(3)刀具牌号  由于各厂家刀具牌号自成体系，因此，一般以刀具产品样本选择由于保密等原因，多数厂家并未公开其CBN的含量、CBN晶粒的大小和粘结剂的种类等，而仅是提供某牌号对应的用途。

(4)切削用量  切削用量的选择对刀具的切削性能、使用寿命及加工表面质量具有极大影响。一般来说，PCBN刀具的切削速度可比硬质合金刀具高2倍左右，高的切削速度产生大的切削热量，使被加工材料的塑性增大，有利于控制切屑和降低切削力。由于各厂PCBN刀具的性能存在差异，牌号也不统一，因此切削用量的选择一般也是以PCBN 刀具制造商推荐的数据为准。