立方氮化硼刀片的型号选择

 

    综述：立方氮化硼刀片(CBN刀片）表面大多没有复杂槽型，而且整体立方氮化硼刀片的独特的装卡方式造成了其与硬着合金可转位刀片型号选择的不同，基于此，本文着重探讨整体立方氮化硼刀片型号选择规律。

    先看看可转位合金刀片型号的选用步骤，其大致流程为四个：选择刀片夹固系统，选择刀片型号，选择刀片刀尖圆弧和选择刀片材料牌号。

    而立方氮化硼刀具型号选择大致可概括为：选择刀杆或刀盘型号，选择刀片型号（含刀尖圆弧），CBN刀片的材料牌号。

   （1）立方氮化硼刀片配用刀杆说明

   以车加工为例，由于焊接CBN刀片具有中心定位孔，可配用普通可转位硬质合金刀片用刀杆，在此不再赘述。整体CBN刀片由于没有中心定位孔，常选用C型上压式车刀刀杆（既立方氮化硼车刀杆）；刀杆代号前大多是C字母开头；如常用外表面车刀杆CCLNR3232P12；CRGNR3232P；CSSNR3232P12，CSRNR3232P，CSXNR4040S15等型号。以CRGNR3232P刀杆为例，其字母代表意思依次为：

                           C表示装夹方式—上压式,

                           R表示整体刀片形状（圆形）

                           G表示车刀主偏角角度（45度）

                           N表示整体刀片后角角度（N代表零度）

                           R表示正反手（L表示反手）

                           3232表示刀体的刀方尺寸（高*宽）

                           P表示刀杆的长度（170长）

   （2）机夹车刀刀杆的选择

   整体CBN刀片大多用C型车刀杆，一般需着重选择刀方尺寸（根据机床刀架刀槽和中心高决定）；车刀的主偏角（根据机床刚性和加工工件形状尺寸选定）；车刀的正反手（根据工件装卡方式等因素选择），以及配用刀片的形状。

   举例，CBN刀片型号SNMN120712依次包括刀片形状，刀片后角，刀片的公差级别，刀片的装夹方式（整体CBN刀片多为N表示），刀刃长度，刀片厚度，刀片刀尖圆弧半径。

   其中CBN刀片形状根据具体工况选择，根据加工零件的形状选择立方氮化硼刀片形状代码；根据切削加工的材料选择刀片后角代码；根据零件的加工精度选择刀片尺寸公差级别；根据选用的切削用量选择刀片切削刃长度代码， 刀片厚度，刀尖圆弧角。这里着重介绍立方氮化硼刀片的形状及刀尖圆弧角选择。

   立方氮化硼刀片形状除了根据工件形状选择外，这里要强调的是它与刀具主偏角的关系；如方形刀片可装配刀杆主偏角为0—90度，具体选择根据加工工况，主偏角越大，相对来讲，在同样走刀量的情况下与工件的接触面积越大，刀片越抗冲击，当然切削阻力也越大，所以加工细长轴时常选用90度左右主偏角配用CNMN系列的菱形刀片；如果机床刚性好，可选用RNMN系列圆形CBN刀片，这样可大进给车削加工，以此类推。

   立方氮化硼刀片的刀尖圆弧角主要根据加工工件的刚性和粗糙度要求选择，如果刚性好，尽量选择大的圆弧角，不但可提高加工效率，亦可提高加工表面光洁度；但镗孔时或者切削细长轴或薄壁零件时因为系统刚性差，常选用较小的刀尖圆弧半径。

   刀尖圆弧角、走刀量、粗糙度三者的关系：粗加工时按刀尖圆弧半径选择刀具大走刀量，或通过经验公式计算刀具走刀量；精加工时按工件表面粗糙度要求计算精加工走刀量。

   1）粗加工选用大走刀量参考表

刀尖圆弧半径mm	0.4	0.8	1.2	1.6	2.4
大走刀量mm/r	0.25-0.35	0.4-0.7	0.5-1.0	0.7-1.3	1.0-1.8

粗加工走刀量经验计算公式：  

f粗 = 0.5 R

式中：  R－　刀尖圆弧半径mm 

        f粗－　粗加工走刀量mm

   2）精加工

根据表面粗糙度理论公式推算精加工走刀量f公式：

      式中：  Rt－　轮廓深度µm

                       f－　进给量mm/r

                       rε－　刀尖圆弧半径mm

   华菱超硬作为国内立方氮化硼材料的研究先驱者，并以立方氮化硼刀具的技术转让和企研合作相结合的模式，对我国超硬材料行业做出了巨大贡献，以下是华菱超硬HLCBN系列的CBN牌号。