精选立方氮化硼车刀种类与高效切削参数指南

立方氮化硼（CBN）车刀作为机械加工中不可或缺的工具，尤其在难加工材料的切削领域展现出了卓越的性能。其高硬度、高热稳定性以及优异的化学惰性，使得CBN车刀在淬火钢、淬硬钢、铸铁等高硬度材料的加工中，逐渐成为了代替磨削的首选刀具。本文将详细介绍立方氮化硼车刀的种类以及切削参数的选择，以期为机械加工领域的从业者提供参考。

立方氮化硼车刀的种类

立方氮化硼（CBN）作为一种超硬材料，是氮化硼（BN）的同素异构体之一，硬度仅次于金刚石，但热稳定性和化学惰性却远超金刚石。CBN刀具主要分为整体CBN刀片和与硬质合金复合烧结的CBN复合刀片。

1. 整体CBN刀片：整体CBN刀片具有较高的硬度和耐磨性，适用于粗加工和断续加工。近年来，随着技术的不断发展，整体CBN刀片的应用领域逐渐扩大，开始在某些特定的粗加工过程中得到广泛使用。

2. CBN复合刀片：CBN复合刀片是在强度和韧性较好的硬质合金上烧结一层0.5～1.0mm厚的CBN而成，兼具较好的韧性和较高的硬度及耐磨性。这种刀片解决了CBN刀片抗弯强度低和焊接困难等问题，广泛应用于精加工和半精加工中。

立方氮化硼车刀的切削参数选择

立方氮化硼车刀的切削参数选择直接影响加工效率和加工质量。切削参数主要包括切削速度、切削深度和进给量。在选择这些参数时，需要综合考虑刀具材料、工件材料的物理力学性能、工件形状、工艺系统刚性和加工余量等因素。

切削速度的选择

切削速度是切削过程中刀具相对于工件移动的速度。CBN刀片在常温和高温下都表现出极高的硬度，且热稳定性好，因此可以使用较高的切削速度。

高速切削的优势：高速切削能有效提高金属切除率，提升加工效率。实验表明，切削速度在一定范围内提高，CBN刀具的寿命反而会增加。

速度选择依据：切削速度的选择应根据工件材料的硬度和韧性来决定。一般来说，切削硬度为HRC55～65的材料时，立方氮化硼刀具的切削速度应在50～120m/min。对于硬度更高的工件，切削速度应适当降低，如车削硬度为70HRC的工件，切削速度宜选用60～80m/min。

切削深度的选择

切削深度是刀具每次切入工件的距离。CBN刀片可以用于精加工、半精加工和粗加工，切削深度的选择应考虑金属的软化效应。

金属软化效应：切削硬度较大的材料时，适当的切削深度可以产生足够的热量，对切削区金属进行软化，从而降低CBN刀具的磨损速度。

深度选择依据：在精加工中，切削深度应控制在0.1～0.3mm之间，以确保加工精度和表面粗糙度。对于粗加工，切削深度可以适当增大，但也要避免过大导致刀具承受过大的切削力而损坏。

进给量的选择

进给量是刀具每转一圈或每移动一个行程时，工件被切削的距离。CBN刀片的进给量选择应大于倒棱宽度，以确保切削效果。

进给量对切削效果的影响：进给量的大小直接影响切削面积，进而影响切削区的金属软化效应。在切削深度较小的情况下，进给量应适当增大，以确保切削面积足够大，从而产生有效的金属软化效应。

进给量选择依据：在铣削过程中，每分钟进给量Vf可选择70～160mm/min；在铰削过程中，进给量f可选择0.07～0.2mm/r。具体选择应根据工件材料的硬度和切削深度的实际情况来决定。

立方氮化硼车刀的应用实例

立方氮化硼车刀在加工难切削材料方面，如淬火钢、硬铸铁、高温合金等，展现出了显著的优势。以下是几个典型的应用实例：

1. 淬火钢的加工：淬火钢硬度高、韧性大，传统刀具难以加工。使用立方氮化硼车刀，可以以车代磨，有效提高加工效率，减少加工工序。在切削硬度为HRC55～65的淬火钢时，切削速度可达50～120m/min，金属切除率显著提高。

2. 硬铸铁的加工：硬铸铁由于其高硬度和脆性，加工过程中容易产生裂纹和崩刃。立方氮化硼车刀的高硬度和耐磨性使其能够有效应对这一问题，加工精度可达IT5（孔为IT6），表面粗糙度值可小至Ra1.25～0.20μm。

3. 高温合金的加工：高温合金由于其高温下的强度和抗氧化性，