HRC60度淬火钢件如何加工CBN刀具 [复制链接]

经过淬火后的钢件需要进行最后一道加工工序来完成工件尺寸和精度要求，采用CBN刀具硬车加工已成为现实，广泛应用于各行业加工，但断续加工淬火后钢件一直是个难题，CBN刀具在断续加工淬火钢时会以每分钟次以上的冲击来完成加工，对CBN刀具的抗冲击性能是个很大的挑战。

了解淬火后钢件的加工余量

经过淬火后的钢件需要进行最后一道加工工序来完成工件尺寸和精度要求，但淬火后的钢件硬度很高，早期采用磨削方式加工，犹豫每次的磨削量较小，所以要严格控制好加工余量，不然磨削效率低，还容易烧伤工件，造成报废。

淬火后的工件留余量（mm）

精加工以后的零件在热处理淬火操作时由于热应力与组织应力的影响，必然会产生变形。除设法减小淬火变形外，为了能在淬火后磨削到所要求尺寸，必须留出足够的磨削余量。

轴杆类零件与轴套、环类零件内孔在热处理时的磨削余量如表1及表2所示。

表1：轴、杆类零件外圆淬火后的磨削余量（mm）

表2：轴、套、环类零件内孔热处理后的磨削余量（mm）

淬火后的钢件加工刀具选择

实际生产中，我们经常遇到淬火后钢件，如齿轮，轴承，丝杠，同步器，球笼，模具等均属于淬火后钢件，批量加工淬火后钢件磨削效率低，随着刀具材料的不断创新，并经过反复试验，目前已成功研制出代替磨削加工淬火后钢件的车刀，又称为热后硬车刀具，解决了生产中的一系列加工难题。

同样热后硬车淬火后钢件时合理选择刀具材料很重要。淬火后钢件如果是单件偶尔性生产，可用合适牌号的普通硬质合金刀具进行热后硬车，如果批量加工淬火后钢件，根据工件硬度和加工余量在涂层硬质合金，陶瓷刀具，CBN刀具三种刀具材质中选用。

1，涂层硬质合金刀具：适合HRC45以下硬度工件的加工，相对来讲需低速车削,

2，陶瓷刀具：适合硬度在HRC40--55度的工件的加工，但尽量避免断续车削。

3，CBN刀具：对淬火后硬度在HRC55硬度以上的工件适合，如BN-H05，BN-H10，BN-S20材质。

加工淬火后钢件的CBN刀具型号及参数

淬火后钢件根据被加工工件的加工余量选择CBN刀具，加工余量0.5mm以下选择焊接复合式CBN刀具。加工余量0.5mm以上，或者有断续加工的淬火后钢件可考虑用整体式CBN刀片BN-S20材质。具体热后硬车淬火后钢件的CBN刀具型号有哪些呢？

整体聚晶CBN刀片型号：BN-HRNGN；BN-S20SNGN，CNGN，RCMX。

镶嵌式CBN刀具型号：BN-H11DNGA，CNGA；BN-H20VNGA

复合式CBN刀具型号：BN-H05CNGATNGA；BN-H10CCGW09TVNGA；BN-H21WNGA，CNGA

加工淬火后钢件的CBN刀具参数

断续加工淬火后钢件的特点

淬火后钢件作为一种难切削材料，一直是CBN刀具行业研究课题，特别是断续加工一直是个老大难，CBN刀具在断续加工淬火后钢件时会以每分钟次以上的冲击来完成加工，对CBN刀具的抗冲击性能是个很大的挑战。

根据一次连续切削延续时间的长短及切削时间占总时间的比例,可将个工件切削分为连续切削、高频率断续切削和低频率断续切削；断续面切削，加工中工件与车刀刀具不断受冲击和振动，加工中经常出现掉件、动件、碎刀、闷车等现象。工作效率低，质量难保证。而且很多零部件都存在断续加工情况，如汽车齿轮内孔有键槽或端面有群孔，轴承滚到里面有油孔等，针对此情况，采用BN-H10，BN-H21和BN-S20材质进行热后硬车加工。

BN-H10材质用于轻微断续加工情况，如被加工内孔有个键槽或有个油孔的情况下，BN-H05材质能很好的保证工件的表面质量。

BN-H21材质用于强断续加工情况，如被加工端面有若干个群孔，采用BN-H21材质硬车加工不崩刀，表面光洁度Ra0.8.

BN-S20材质则用于强断续加工和大余量加工同时出现的情况，BN-S20材质表现出优异的耐磨性和抗冲击韧性，吃刀深度在1mm以上，效率明显提升。

CBN刀具加工淬火后钢件现场实例

淬火钢的切削，是难切削材料最有代表性的一种。以前人们认为它硬度高，只能磨削。现在由于切削技术的进步，以车削、铣削、刨削和钻削代替磨削也习以为常了。

（1）硬车加工冷镦轴承滚子模具顶杆，材质为合金工具钢Crl2MoV，淬火后硬度为HRC62～66。由于工件细长，怕淬火，变形大，留了2mm的余量，给磨削带来困难，改为车削。原来用硬质合金刀具几何参数是：γ。=－8o，α。=8o，κr=75o，κr=15o，γε=0.5mm。切削用量是：Vc=15m/min，ap=0.3～0.5mm，Fr=0.1～0.2mm/r。刀具耐用度为35min不到，表面粗糙度为Ra=3.2～1.6μm；

改用BN-S20牌号CBN刀具加工时，线速度提高5倍，吃刀深度提高2.5倍，2mm加工余量一刀加工完成，经过对比刀具寿命不但比硬质合金高，而且与市场上同类CBN刀具相比，寿命高处3倍，加工表面粗糙度为Ra0.8。

（2）硬车加工淬火后的轴承钢(GCrl5)，硬度为HRC62。工件为轴承外环。采用硬质合金刀具，刀具几何参数是：γ。＝－6，α。＝8，κr＝45，κ＇r＝45，γε＝1.2mm，λs＝0。切削用量是：Vc＝15m/min，ap＝0.3mm，Fr＝0.1～0.2mm/r。刀具耐用度为15min，表面粗糙度为Ra＝1.6μm。

改用BN-H10材质加工轴承钢，切削参数为是：Vc=m/min，ap=0.3mm，Fr=0.1～0.2mm/r。刀具耐用度为55min，表面粗糙度为Ra≤0.8μm。如果要求光洁度Ra1.6，每个刃口可加工时长为分钟。

总结

针对淬火后钢件的断续加工，我国研发的BN-S20材质，BN-H21材质和BN-H10材质CBN刀具有效解决了断续加工崩刀、掉块、闷车等问题，助力机械制造业前进一大步。