导读：

数控加工技术的高速发展促进了机床产业的革新，刀具技术也向着高硬度、高速度、高精度和干式加工方向发展，在汽车、航空航天、冶金、机床制造等领域发挥着重要作用。 根据制造业发展的需要，多功能复合刀具、高速刀具将成为刀具发展的主流。面对日益增多的难加工材料，刀具行业必须改进刀具材料、研发新的刀具材料和更合理的刀具结构。  超硬PCBN刀具作为一种新型材料刀具，在难加工材料的应用上脱颖而出，提高了国产刀具的竞争力。在市场竞争更加激烈的状况下，国内刀具企业如何突破重围、超硬刀具走进市场？博特一直在思考。。。

一、概述

超硬刀具大部分用于汽车零部件的切削加工。图1、图2分别为1995年PCD刀具和PCBN刀具在各应用领域的销量份额。其中，PCD刀具的60%用于汽车制造业，近30%用于木工刀具(至九十年代末期PCD木工刀具的份额已占到40%)；PCBN 刀具的1/2用于汽车制造业，约20%用于重型设备(如轧辊等)的加工。

                         图1                                                   图2

二、超硬PCBN刀具的应用案例

(1) 硬态加工齿轮内孔，以车代磨

由于PCBN刀具具有*的硬度及红硬性，可使被加工的高硬度零件获得良好的表面粗糙度，所以采用PCBN刀具车削淬硬钢可实现“以车代磨”。应用实例如汽车齿轮孔的加工，此类零件材料一般为20CrMnTi，渗碳淬火，表面硬度为60～62HRC，齿轮孔精度为IT6，表面粗糙度Ra≤0.8?m。针对汽车变速箱齿轮、高精度及高稳定性加工要求，2004年，郑州博特推出的PCBN整体烧结式刀片，成功运用于大齿轮硬齿面（HRC62）的断续加工上，实现了以车削代替磨削工艺，大大提高了加工效率，另外，博特在汽车齿轮渗碳淬火后端面、内孔、同步啮合齿轮的锥面精加工、齿轮轴硬车切槽方面有新的突破，研发的PCBN整体双面复合刀片在该领域成功运用，是目前技术水平较高的齿轮加工刀具。解决了陶瓷刀片精车齿轮渗碳淬火件效率低，成本高的问题，片精车精度差形位公差难以保证问题，而且PCBN刀片耐用度高，使用过程中大多属于正常磨损，出现崩刃、崩块的现象较少。

                PCBN刀片应用于齿轮内孔

齿轮加工解决方案

加工部位：端面和内孔
工件材质：20CrMnTi
硬    度：HRC58-62
加工工序：精车
刀    片：立方氮化硼整体复合刀片

            PCBN整体双面复合刀片

(2) 高速切削，高稳定性加工

在汽车发动机生产线上，灰铸铁缸体的缸孔精加工是关键工序之一，要求缸孔加工尺寸精度高、表面粗糙度值小、稳定性好；由于生产线加工节拍快，要求切削速度高(通常V≥500m/min)，刀具寿命长
(加工孔数≥1000)，且倒角、止口、粗精镗等多个工位的刀片寿命均应满足耐用度要求。采用PCBN整体单面复合刀具即可实现发动机缸孔的高速切削及高稳定性加工，其典型切削参数为： V=500m/min，f=0.2～0.4mm/r，ap=0.2～0.7mm；该款刀片属于可转位数控刀片，更多切削刃带来更高经济性，加工效率较浮层刀具提高3倍，寿命提高5倍，加工表面粗糙度Ra＜0.8?m 。

三、小结

在实际机械加工过程中，常常遇到需要断续加工的工况，如齿轮端面（两齿之间）、复杂型腔件以及花键轴等的加工。而超硬刀具因具有优异的性能而被广泛应用。与连续切削相比，在断续切削中，由于刀具的频繁切入和切出以及各种负载冲击力的变化，使得合理选择切削参数进行加工对延长超硬刀具寿命、提高加工效率显得至关重要。（郑州博特将依据zui真实的加工工况给出zui可行的加工方案，博特公司的专业性不只是体现在产品上，更对售后服务、技术指导做到尽善尽美，用心做好刀具，做用户心灵的专属）