20年前,切削液還是比較便宜的,且占多數(shù)加工過(guò)程的比重小于3%。所以很少有機(jī)械加工廠對(duì)它們關(guān)注很多。在那以后,隨著時(shí)間的推移,發(fā)生了戲劇性的變化:如今的切削液銷(xiāo)量估計(jì)達(dá)每年幾十億美元,且占生產(chǎn)成本比重高達(dá)15%。現(xiàn)在,機(jī)加工行業(yè)無(wú)時(shí)不刻都在為他們的切削液擔(dān)憂。
切削液,尤其是那些含油的切削液,已成為巨大的負(fù)擔(dān)。不管某種切削液有多么安全和環(huán)保,政府法令仍將要求你從傾倒到池里的那一刻起就進(jìn)行特殊處理。即使當(dāng)?shù)卣试S你從桶中傾倒清潔的不含油的合成液到排水溝,一旦它同在機(jī)床里夾雜的油和金屬碎屑混合,它就變成一種受控的工業(yè)廢料。不僅美國(guó)環(huán)境保護(hù)局管理這種混合物的處理,而且許多州和地方政府也已把它們作為有害廢物進(jìn)行分類(lèi),如果它們含油和某些合金,更要加強(qiáng)嚴(yán)格控制。因此,需找一種不需要添加切削液的,同時(shí)還能滿足加工生產(chǎn)需求的刀具,一種超硬cbn刀具應(yīng)運(yùn)而生。它是一種不需要添加切削液并能夠滿足高速高切削加工方式。河南富耐克研發(fā)生產(chǎn)的超硬cbn刀具是一種高效環(huán)保無(wú)需添加切削液的刀具。
cbn是一種硬度僅次于金剛石的超硬刀具材料,通常在加工硬度大于48HRC的材料時(shí)效果最好(加工軟材料時(shí)cbn磨損很快)。cbn在溫度高到2000℃是仍具有極佳的紅硬性。雖然cbn比硬質(zhì)合金更脆,且導(dǎo)熱性和化學(xué)穩(wěn)定性低于陶瓷,但它有比陶瓷刀具更高的沖擊強(qiáng)度和抗破裂性,而且在剛性較低的機(jī)床上也能切削硬金屬。此外,恰當(dāng)定制的cbn刀具能承受大功率粗加工的切削載荷、斷續(xù)切削的擊打和精加工所需的耐高溫和耐磨損性能。
對(duì)于指定工序恰當(dāng)?shù)亩ㄖ瓢C(jī)床和夾具的剛性、刃口修磨大到足以防止顯微剝落,而且刀具的基體是一種cbn含量高的材質(zhì)等級(jí)。cbn含量高的材質(zhì)等級(jí)對(duì)這些指定工序是必須的,因?yàn)樗鼈兙哂腥锌谥剌d條件下高速加工要求的高導(dǎo)熱性和韌性以及用于嚴(yán)重?cái)嗬m(xù)切削。這些性能使得這種材質(zhì)等級(jí)的刀具材料被用作粗加工淬硬鋼和珠光體灰鑄鐵。
cbn含量低的材質(zhì)牌號(hào)比cbn含量高的牌號(hào)更脆,但它們用于加工淬硬黑色金屬時(shí)性能更好。它們具有更低的導(dǎo)熱性和相對(duì)更高的承受高速切削和負(fù)前角所產(chǎn)生熱量的抗壓強(qiáng)度。更高的切削區(qū)溫度可以軟化工件材料和幫助斷屑,而負(fù)前角可強(qiáng)化刀具、穩(wěn)定切削刃、提高刀具壽命,并允許小于0.25mm的切深。
因?yàn)閏bn刀具能獲得優(yōu)于0.4μm的表面光潔度并保持±0.012mm的同軸度,干車(chē)淬硬工件通常是一種有吸引力的替代骯臟的強(qiáng)化冷卻的磨削加工方案。雖然cbn是一種硬車(chē)削和高速銑削特別喜歡的刀具材料,但陶瓷和cbn的應(yīng)用范圍有驚人的重疊,故而有必要用成本-效益分析來(lái)決定誰(shuí)能獲得最優(yōu)結(jié)果。