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高速、高精加工模具用CBN立铣刀
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华菱超硬CBN刀具可实现高效加工灰铸铁零部件
& & 随着机械制造业的不断发展，对灰铸铁工件的质量要求越来越高，在加工灰铸铁工件时，表面粗糙度和形位公差是加工质量的最基本保证；而加工效率也决定了汽车零部件行业的竞争力。采用数控车床加工灰铸铁零件可提高加工效率，选择正确的刀具材料可保证灰铸铁的质量要求。& & 下面就简单介绍一下灰铸铁的特性及如何选择刀具材料加工灰铸铁。一、灰铸铁的特性及机床的选择& & 灰铸铁是指具有片状石墨的铸铁，主要成分是铁、碳、硅、锰、硫、磷，是应用最广的铸铁，其产量占铸铁总产量80%以上。灰铸铁又称为灰口铸铁，其石墨形态呈条片状。& & 灰铸铁材料的性能特点：（1）强度性能较差；（2）硬度特点：在铸铁中，布氏硬度和抗拉强度的比值很分散。同一个硬度时，抗拉强度有一个范围。同样，同一强度时，硬度亦有一个范围，这是因为强度性能受石墨影响较大，而硬度基本上只反映基体情况所致；（3）较低的缺口敏感性；（4）良好的减震性；（5）良好的减摩性。并且生产工艺简单，所以至今仍被大量使用于刹车盘，制动鼓，飞轮等汽车零部件，以及电机行业的电机壳（机座），电机端盖；空调压缩机零部件；以及汽车变速箱，缸体，机床导轨的切削加工中。& & 由于部分灰铸铁零件属于消耗品，需求量大，采用数控机床加工灰铸铁。采用数控机床加工灰铸铁相比普通机床来讲，即提高了加工效率，又降低了人工及其他辅助生产成本。但部分灰铸铁在浇铸时，为了提高灰铸铁间的机械性能，往往在配料时有意地降低碳、硅含量或稍稍增大铸件的冷却速度。在这种情况下，铸件表面或边缘部位，尤其是在薄壁部位往往会出现白口组织，造成切削加工困难。因此在切削加工灰铸铁零件时，选择的刀具材料至关重要。二、如何选择数控刀具加工灰铸铁& & 目前，加工灰铸铁的数控刀具有硬质合金刀具，陶瓷刀具和CBN刀具（CBN刀具）。& & （1）硬质合金刀具：常采用硬质合金刀具的牌号有YG6，YG6X等，加工灰铸铁时由于硬质合金对线速度敏感，线速度越高，刀具耐用度就越低，导致换刀频次高，最终影响加工效率且增加刀具费用（小批量选择硬质合金刀具较经济）；& & （2）陶瓷刀具：陶瓷刀具的硬度虽高于硬质合金刀具，但由于脆性大，遇到硬质点，白口组织易崩刀，对于精铸件或者余量尺寸均匀的灰铸铁件可选择陶瓷刀具；& & （3）CBN刀具：CBN刀具的硬度高于硬质合金刀具和陶瓷刀具，由于缺点和陶瓷刀具一样脆性大，只能小进给量小吃刀深度的加工灰铸铁。之后随着我国华菱超硬的不断研究、实践，最终研制出非金属粘合剂CBN刀具BN-S30牌号，与传统的CBN刀具相比增加了韧性，不仅硬度高，耐磨性好，抗冲击韧性强，而且在保证工件精度要求的同时，可实现高速切削，遇到硬质点，白口组织不需要先退火，可直接加工工件且不崩刀。& & 华菱超硬前身是河南超硬材料研究所，是专业生产CBN刀具等超硬材料制品的高新技术企业，自创业以来，一直为客户提供专业，高效的刀具、刀具方案。目前被广泛应用于高硬度材料，热处理后的高硬度工件，和其他难切削材料的零件领域，拥有众多被客户所信赖的刀具牌号。在超硬刀具学术界享有很高声誉。& & 以下是华菱超硬CBN刀具(数控刀具)加工灰铸铁常用的切削参数及其刀具牌号表。华菱超硬CBN刀具（数控刀具）加工灰铸铁常用的切削参数及刀具牌号表
推荐CBN刀具切削参数及牌号
切削线速Vc（m/min）
灰铸铁（灰口铸铁）
200-500(粗加工)&
500-1500（精加工）
BN-S30，BN-K20或BN-S300
& & 华菱超硬非金属粘合剂立氮化硼刀具（数控刀具）BN-S30牌号（如下图）的优势在于：（1）硬度高；（2）抗冲击韧性和耐磨性兼优：即延长了刀具寿命，又降低了刀具费用；（3）可实现高速切削：即提高加工效率，又降低加工成本；（4）粗、精车均可，可以干式切削，也可加切削液切削。& & 用于灰铸铁精加工的数控刀具除了BN-S30牌号，还有BN-K20牌号（如下图）和BN-S300牌号（刀片图样和BN-S30牌号一样），两种刀具一起精加工灰铸铁，称为组合刀具。其中BN-K20牌号属于焊接式CBN刀具，优势在于刀片夹紧方式更灵活，多刃口数量；耐磨性优异；BN-S300牌号属于整体式CBN刀具，其特点在于优异的锋利型，适用灰铸铁工件的精加工和半精加工，组合刀具BN-S300牌号和BN-K20牌号加工灰铸铁，不仅可进行高速切削，提高加工效率和降低加工成本，而且能够获得很好的内孔光洁度和亮度。&& & 下面就通过案例介绍一下非金属粘合剂CBN刀具（数控刀具）BN-S30牌号加工灰铸铁的效果。三、华菱超硬非金属粘合剂聚晶CBN刀具BN-S30牌号加工灰铸铁零件飞轮的案例（如下图）。& & 用户在数控立车上进行粗精车外圆和端面，由于工件直径300-419mm不等，前后面的车削时间长。& & 用日本某硬质合金涂层刀片：吃刀深度ap=2.5mm（粗加工），ap=0.3mm（精车），线速度270-330m/min；粗加工和精加工前后面所用工步工时分别为5分钟和4.5分钟。& & 华菱超硬非金属粘合剂CBN刀具BN-S30牌号：吃刀深度ap=2.5mm（粗加工），ap=0.3mm（精车），线速度650-720m/min；工步工时分别为1.5分钟和75秒。（走刀量不变，同为0.2-0.45mm/r)。& & 对比效果：非金属粘合剂CBN刀具BN-S30牌号在线速度比硬质合金刀具高一倍的基础上，刀具寿命是硬质合金的15倍。即提高了加工效率，又降低了加工成本。四、华菱超硬非金属粘合剂CBN刀具BN-S30牌号加工灰铸铁刹车盘案例。& & (1)华菱超硬BN-S30牌号粗车和半精车灰铸铁案例（如下图）：加工零件：刹车盘；切削参数：ap=2.5mm，Fr=0.45mm/r，Vc=350m/min；切削方式：干式切削。加工效果：华菱超硬BN-S30牌号的生产节拍是涂层硬质合金刀具的二分之一，并且BN-S30牌号采用干式切削，降低环境污染，比涂层硬质合金刀相比较环保，并且使用寿命长。&& & （2）对于一些航空刹车盘(也称为制动盘)等零件，由于预留精车余量和工件材料的差异，华菱超硬研制出另一种整体聚晶立方氮化硼材料刀具BN-S300牌号，精加工刹车盘的切削参数：ap=0.25mm，Fr=0.2mm/r，Vc=800m/min。干式切削。可双刀同时进行切削（如下图），不但保证了被加工工件的平行度，而且加工效率是依次加工正反两面的两倍。&五、总结& & 随着汽车行业的迅速发展，汽车零部件的使用寿命和质量要求也在提高，机械制造商都在思考怎样才能得到高效率，高质量，高使用性能的汽车零部件，这对刀具行业来说是打破国外立方氮化硼刀片高速切削灰铸铁领域的垄断局面的机会。只要研制出耐磨性和抗冲击性兼优的刀具材料，刀具牌号及组合刀具，就可打破国外立方氮化硼刀片的垄断局面，进一步推动中国机械制造业的发展。
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& 制动鼓CBN刀片/立方氮化硼刀具/数控刀片-华菱超硬品牌
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品牌：华菱超硬
型号：CNGA1204，DNGA1504，TNGA1604，WNGA0804
所在地：河南-郑州
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产品名称：
CBN刀片/立方氮化硼刀具/数控刀具铸铁制动鼓
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制动鼓CBN刀片/立方氮化硼刀具/数控刀片-华菱超硬品牌
HT250刀具遇到问题，欢迎咨询 吴百利 郑州华菱市场部
(HT250)材料整体浇铸而成铸铁适用范围：为珠光体类型的灰铸铁。其强度、耐磨性、耐热性均较好，减振性良好。汽车零部件制动鼓在金属切削过程中对刀具的要求也是很高的目前国内汽车制动鼓车削加工中比较主流的两种刀具一、涂层硬质合金刀片
二、立方氮化硼刀片 PCBN刀具、材质在车削加工中刀具不仅可提高产品的加工质量而且可大幅度提高加工生产效率满足现代工业高效生产的需要。这也是立方氮化硼刀具逐渐替代硬质合金刀具的主要原因。 ，外圆，端面常用的机夹数控刀具CBN刀片。90度尖刀刀杆型号：CCLNR/L 40*40),45度车刀杆型号：CSSNRL 40*40),75度刀杆型号：CSRNRL 40*40),CNMN),CNMN),SNMN),SNMN). ，，.BN-K20牌号立方氮化硼刀具及刀片使用于车床（普车，数控车床，立车，龙门铣，加工中心等）。适合精车、精镗、精铣，粗车，粗加工，粗镗，粗铣等加工方法。
现时期已步入高速发展时段，追求的是高效，经济时代。各行业各业皆如此。机械行业也不是如此，从车床方面讲：普车到数控车的转变，从加工工艺来说：磨削工艺逐渐被车削替代。因此，快速，高效已是趋势。而刀具俗称是工业的牙齿，选择好的一款材质刀具是可以改变加工工艺，从而达到高精度的要求。针对批量生产的铸铁零件（制动鼓，刹车盘，飞轮等）选择立方氮化硼刀具(CBN刀片)能够实现高速切削，满足高效趋势，降低成本。
郑州华菱 超硬刀具 均可调换或退货（没使用过的产品）
制动鼓CBN刀片/立方氮化硼刀具/数控刀片-华菱超硬品牌
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联系人：吴百利(销售部经理)
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灰口铸铁珠光体含量与CBN刀具的使用寿命的关系，是这样吗？
灰口铸铁的珠光体含量越高对CBN刀具的使用寿命越好，铁素体含量越高CBN刀具的寿命越低。这是上海山高刀具的一个老外说的，他还展示了一份图表对比。不知道这是什么机理？内行的人说说原因
铁素体是体心立方晶体，塑性，韧性都非常好，硬度比较低，对刀具的附着性也比较强，切削性能偏向于纯铁，并且切削散热不好，8 V$ l, B/ |9 L6 x* [- c+ A
! N* B7 _; K& }9 m& S1 Q
而珠光体是铁素体与渗碳体的机械混合物，并且其混合型态是片状的，材料塑性比单纯铁素体要低得多，而当铁素体占比下降的时候，渗碳体对切削散热的能力加强了，正是由于这种片状形态，利于切削，对刀具的附着性也大大降低，而散热性能比切削铁素体要好许多，8 m8 U% I% F0 _: M" k% P$ z
8 T5 L/ P# B, M8 T/ E8 B$ [7 ~& N
评价这类切削，主要看材料塑性，对刀具的附着性，切削过程的散热能力，! o) l3 H&&p# i9 ]/ |8 b$ c1 s
当然，要定量说，就必须有具体试验参数，以上只是谈的一种趋势，
晕 ，你给弄丢了！ 还想要一份呢&
998大侠见多识广，佩服。&
谢谢，看过那个老外展示的试验数据，珠光体含量从90%降到50%时，CBN刀具寿命相差好几倍，具体数据忘了，当时用手机拍过，后来数据丢失了&
学习！！！多谢大侠{:soso_e179:}
枯藤大侠这个问题非常好,正好我有这个资料,大家分享一下,我把它贴出来,免的大家下载麻烦
截图02.jpg (76.25 KB, 下载次数: 18)
00:09 上传
截图03.jpg (72.18 KB, 下载次数: 12)
00:09 上传
同样,一般CBN刀片不推荐加工铁素体的球铁,山高公司的解除是游离的铁素体对CBN有化学侵蚀作用,刀具寿命会急剧的下降,当铁素体含量超过10%时,就不推荐用CBN材质的刀片了,但是一般的铁素体含量多少并没有在材料的性能数据上,
下面的示意图表示了制造刹车盘的两种非常相似的灰铸铁材料，它们的游离铁素体含量有很大的不同。当用 PCBN&&进行, ]) W! P, T4 q2 }. B) I/ e
加工时，性能表现的差异非常巨大。对于铁素体含量 2%&&的铸件，刀具寿命高达 2000&&个刹车盘；对于铁素体含量 80%&&的& v) u5 z2 U: S' }7 Z. Q
铸件，刀具寿命仅为 80&&个刹车盘。在示意图中间的刀具磨损划痕的图片支持了这个结果。中间上方的图片表示了切削刃
上具有垂直条痕的典型化学磨损。条痕之间的距离等于进给量数值，的确是化学侵蚀的迹象。把这个与它下面的磨损划
痕图片相比，表示了加工铁素体刹车盘达 25&&倍数量后的切削刃状态。后刀面的磨损小且显示了一个已知为保护层的白化
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00:28 上传
很详细，长知识了， 感谢&
非常感谢，很好的资料
刀具版块需要这样的贴，顶一个{:soso_e113:}
非常好，解决了我多年的困惑！！！: |/ l1 `" j& h% b" x# W) R! k
另外，比如说QT400，QT600，它的铁素体和珠光体比例是什么样的?6 k% B5 [" D- l* A2 r5 i
还有，为什么钢件材料硬度小于HRC50度就不适合CBN车了呢？而且硬度越低越不适合。, e, F6 J& o
希望有高手能解答。。。。。
怎么没人回答啊？自己顶。。。。# f( b4 Q/ u, l$ ^& V' l
狙击手版主，能帮忙解答一下困惑吗？
我的知识也很有限；: c% O; P, V$ N: j) G9 k% F
QT600 好像是基体是珠光体，铁素体小于10%。' i/ [% Y5 ?# s6 y- ~5 @
对于硬度小于HRC50的淬硬钢工件选用陶瓷刀具更为合适。陶瓷刀具材料的价格相比CBN低蛮多的，刀片性能也较可靠。新型硬质合金及涂层硬质合金刀具材料的抗弯强度和冲击韧性比CBN和陶瓷材料要高，价格又低，适用于加工硬度为HRC40～50的淬硬钢工件。! a4 g6 H2 v6 l: E# P" m3 ]6 ]5 A( f
&&山高的新材质 TH，住有也有新材质加工制动盘据说也有优势。! U' j( M) m: G8 O% K
这位叫刀切面的同学看下书，这种问题没法回答。&
珠光体 铁素体，是什么呢？
是不是物质存在的一种形式？
各种金属都有珠光体 和铁素体吧？&
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　　铸铁工件硬而脆，车削铸铁工件时，数控刀片需要承受更高的切削热和切削力，目前，车削铸铁工件的数控刀片多为硬质合金涂层刀片，涂层厚度一般在8微米--20微米，带涂层的数控刀片在遇到铸造缺陷时涂层崩损后露出合金本体，造成涂层硬质合金数控刀片车削铸铁工件时耐用度低的现象。　　铸铁件车削加工特点及对刀具的要求　　铸铁件上的硬质点、气孔、表皮激冷层、夹砂等确实给加工过程带来一些问题，加快了刀具的磨损或造成刀具破损，特别在流水线上大批量加工铸铁件时，刀具的破损或快速磨损会打乱流水线的工作节拍，降低生产效率；大型铸铁件表面精加工时，中途换刀会影响加工质量。由于铸铁件的使用量极大，加工成本的降低或效率的提高，均能带来相当可观的经济效益。因而人们便企盼用更好的刀具材料来车削铸铁件，以降低加工成本或提高加工效率。　　硬铸铁难加工问题及CBN粗车刀具的研制　　CBN是硬度仅次于金刚石的超硬刀具材料，我国河南超硬材料研究所曾最先针对加工高铬合金铸铁、白口铸铁件等硬铸铁材料研制出CBN刀具牌号BN-H10及BN-K10；并于2007年推出可粗加工硬铸铁和淬火钢的CBN刀具牌号BN-K1和BN-S20，自此，CBN刀具在高硬度铸铁件的粗加工方面取得了的跨时代的意义。　　普通铸铁件车削中CBN和硬质合金数控刀片对比　　而对于非难加工类铸铁工件（如灰口铸铁，球墨铸铁、耐磨合金铸铁工件），华菱超硬刀具尝试用CBN刀具车削易切削铸铁件，在粗、精加工方面均取得了很好的效果，下文简要说明其性能及切削参数。　　BN-S30牌号CBN数控刀片性能　　其CBN含量（VoL%）：92-96 ； CBN粒度（μm）：2-8；采用5%含量非金属粘合剂高温高压烧结而成；其硬度HRC98；能实现对HT250，HT200等牌号灰口铸铁、高强度球墨铸铁，硼合金铸铁，高硅钼球墨铸铁等铸铁材料进行高速切削。　　BN-S30牌号立方氮化硼刀片与硬质合金数控刀片对比：　　1，从加工效率来讲：相比涂层硬质合金刀片，BN-S30更能实现高速切削，其适合的线速度范围为：粗加工250—450m/min，精加工300—800m/而且适合加工中心中以1500m /线速度进行高速切削。所以，其加工效率是硬质合金数控刀片效率的2倍以上（硬质合金涂层数控刀片的精加工线速度上限为350m/min）。　　2，从刀具耐用度（刀具寿命）来讲：BN-S30牌号CBN数控刀片的寿命是涂层硬质合金寿命的15倍左右。以日本三菱刀具加工铸铁工件常用数控刀片材质牌号UC5115涂层数控刀片来讲，粗车铸铁工件时，BN-S30寿命是UC5115的6倍以上，精车时寿命是UC5115的20倍左右。　　3，铸铁件加工光洁度方面，BN-S30牌号CBN数控刀片能达到Ra1.6以内的粗糙度；明显优于硬质合金刀片。　　BN-S30牌号不同于其他立方氮化硼刀片的是其采用非金属粘合剂，热导率更高且烧结强度增加，不但延长了刀具寿命而且刀片的抗冲击韧性增强。可粗加工也可精加工，可以干式切削，也可加切削液切削。　　注意：1，BN-S30牌号CBN数控刀片只适合于车削灰口铸铁，球墨铸铁（特别是高强度球墨铸铁）、耐磨合金铸铁工件。　　2，BN-S300牌号是BN-S30牌号的延伸，更强调粗加工时的抗冲击韧性。　　3，针对灰口铸铁，球墨铸铁工件的精加工（0.5mm以下吃刀量可以采用BN-K20牌号CBN数控刀片，如下图）；如果粗、精加工通用一把刀时或者加工余量较大时须采用BN-S30牌号。　　4，BN-K20牌号CBN数控刀片是带中心孔的数控刀片（配用的数控车刀杆与硬质合金数控刀片配套刀杆通用），BN-S30牌号是不带中心孔的整体CBN数控刀片，需要配用专用的上压式车刀刀杆（具体见公司刀杆产品类别）；BN-S30和BN-K20牌号CBN数控刀片如图，整块的是BN-S30牌号整体CBN数控刀片型号CNMN120408；而下图中两个带中心孔的立方氮化硼刀片为BN-K20牌号，其国标型号分别为CNGA120408和WNGA080408（与硬质合金数控刀片型号CNMG120408和WNMG080408用刀杆通用）。
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