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聚晶立方氮化硼(PCBN)应用发展趋势

自七十年代中叶PCBN刀具在若干难加工材料的切削实践中获得成功以来,世界先进工业国家均投入大量的人力物力对其不断地进行着试验研究,当前,各国为PCBN的使用开辟的新领域有:
 
  ①用于精密加工
 
  目前,将经过特殊磨削的PCBN刀具用于超精密车床上,在切削深度为15~20μm、进给量为0.608μm/r转的条件下,切削加工表面光洁度可达Rmax=0.0254μm。在一般精密数控车床上切削不锈钢,可获得Rmax=0.2μm以内的表面粗糙度。
 
  ②用于铸铁的高速铣削
 
  在日本、英国和德国均有应用实例,并已显示出较大的优越性,主要有:切削速度高,
 
  使用寿命长而稳定,与陶瓷刀具相比,提高使用寿命20~30倍,切削时工件尺寸精度稳定,可减少尺寸调整次数,加工表面光洁度良好,可缩短珩磨等下道工序的加工时间。
 
  ③用于旋转刀具
 
  PCBN旋转刀具如日本住友公司的Sumiboron绞刀及用于模具和工具修整及精加工的立铣刀和镗刀。因为PCBN为厚度1.6mm的聚合体,在使用时,必须用焊料将硬质合金基体焊接在刀体上,可用于PCBN钻头和螺旋齿立铣刀。
 
  ④精加工淬硬齿轮
 
  去除螺旋伞齿轮淬火变形量是相当困难的一种加工。目前普遍采用一对齿轮配合研磨或
 
  者用手工逐齿进行修正,不仅耗时长,而且齿距精度不够理想。采用PCBN刀具加工模数为7的淬硬螺旋伞齿轮,能获得研磨和手工修磨无法得到的齿距精度,合传动噪音可降低2~8分贝。最近采用PCBN刀具加工模数为4的小型齿轮也取得了良好的效果。
 
  ⑤切削陶瓷
 
  陶瓷是继金属材料之后的新一代机械工程材料,但陶瓷的加工问题一直困扰着金属切削界。目前普遍采用的金刚石砂轮磨削工艺还存在着加工效率低、加工成本高等缺点。日本的研究的人员采用PCBN刀具、等离子焰加热切削陶瓷,取得了良好的效果,加工效率提高3~10倍,工件表面粗糙度可达Ra0.6~0.15μm。好用吗好用脸上毛孔很大怎么办bb霜补水面膜哪个好日霜好用眼膜评价润肤什么牌子的瘦身好
 
  PCBN刀具的高耐磨性使之特别适用于自动化、控制化生产,而这些生产方式是当今世界机械加工业发展的趋势,因而CBN刀具的应用是必然的,发展潜力巨大。
 
  (1)市场需求潜力大。
 
  (2)机床等工作条件的更新推动了PCBN刀具应用增长。
 
  (3)PCBN刀具的特性促进使用增长。随着切削速度向高和超高速方向发展以及高速切削工艺的成熟,会促进PCBN刀具的使用增长。
 
  (4)从成本分析。但从表面价格看,PCBN刀具比其他刀具似乎贵,但从减少机床占用、生产效率提高、免回火硬加工等综合分析,成本是降低的。且随着进一步科研研究,PCBN刀具的制造成本降低,性能更新,会使用户更加受益。
 
  中国在超硬材料金刚石与CBN合成制备方面,已成为世界生产大国,大批量出口。CBN磨料制备,河南已成为了主要基地,郑州高新区富耐克以及南阳中南光学仪器厂,均大批量生产并出口。但国内难加工材料主要依靠进口美国GE、日本住友、昭和电工的刀具和磨具。韩国在此领域研究速度很快,河南省在CBN磨料生产、研究方面具有领先地位,开展CBN制品研究,解决其关键技术及产业化生产已迫在眉睫。应尽快占领国内市场,形成主要生产基地。
 
  总之,刀具材料一直在不断地更新发展,远无止境。我国也有很多科研部门正在加紧新型PCBN复合片和PCBN聚合体的研制,与国外的PCBN刀具性能差别也正在缩小,相信不久的将来一定会带来我国PCBN刀具应用的大发展。