PCBN刀具组成以及使用方法

　　作为常规刀具在出产中应用，对进步工效、保证产品质量起重要作用。目前世界上立方氮化硼的年耗量大约以10%～15%的速度增长。Lellond公司开发出了一种由陶瓷与CBN的超硬复合材料，它兼有上述两种材料长处，是高速加工高硬耐磨铸铁的理想材料。

　　1.PCBN是CBN单晶粉的烧结体

　　PCBN是在高温、高压下，将很多CBN单晶粉聚晶成的多晶体材料，是CBN单晶粉的烧结体。

　　人们通常以为，PCBN刀具不适于切削低碳钢类的工件，由于会产生长切屑，擦伤刀具前刀面并产很高的热量，进而加快刀具的热化学磨损。只有当切削温度超过刀具耐热温度后，刀具寿命才会降低。

　　电镀立方氮化硼刀具是用电镀埋砂的方法，以金属镍、铜和钴等作结合剂，把CBN的细小颗粒包镶在一定尺寸和几何外形的刀具基体表面上，再经由适当修磨制成。立方氮化硼刀具主要用于精加工和半精加工，因此背吃刀量一般较小，通常在2mm以下;进给量为0.05～0.4mm/r。例如，俄罗斯的T-10(PCBN)刀片具有较好的抗冲击机能，它既可用于精加工和半精加工，也可用于背吃刀量达6mm的粗加工。为了进步刀刃强度，刃口上须磨出负倒棱，倒棱宽度可取br1=0.1~0.3mm，倒棱前角γ0=-6°~-20°;刀尖需适当修圆，修圆半径rε=0.2～0.8mm。日本无机材料所出产的单晶CBN直径达3mm。 PCBN/CC可用焊或机夹方式制作刀具。用BNX25加工淬硬钢时推荐的切削前提是切削速度为120~200m/min，进给量为0.15~0.3mm/r和背吃刀量为0.2~0.5mm。 人造立方氮化硼超硬刀具材料，目前单晶的向粗颗粒、高强度、多功能方向发展。

　　2.PCBN刀具的非常规使用

　　立方氮化硼刀具使用前，需将前、后刀面进行研磨，以减小切削过程中的摩擦，同时也可进步切削刃的直线度，防止刀具的非正常磨损。它是采用化学气相沉积法(CVD)在通用型钨钴(K)类硬质合金基体上(原则上可涂覆在任何基体上)涂覆一薄层立方氮化硼的超硬材料。我国贵州第六砂轮厂出产的DLS-F(PCBN)刀片在加工不同工件材料时刀具几何参数的应用实例。它是以车、铣代替磨削的最佳刀具之一。例如美国GE(通用电器)公司出产的BZN刀片、俄罗斯的Toma-10刀片、日本住友电工公司的BN刀片，以及我国出产的LDP-J-CF、DLS-F、LF和LBN-Y型等系列刀片均为PCBN复合刀片。

　　3.防止水解作用的方法

　　因为有金属软化效应，所以立方氮化硼刀具最合用于硬态材料的高速切削、干式切削等提高前辈切削加工工艺，如加工60HRC以上硬度的工件，其寿命要高出硬质合金刀具10倍以上。首先在精加工和半精加工时，在某些情况下甚至粗加工工序中，用其加工淬硬钢、冷硬铸铁、35HRC以上的钴基和镍基高温合金及其它难加工材料也是有效的。尽管立方氮化硼刀具能承受1300～1400℃的切削温度，但应留意，CBN在高温(1000℃左右)下，会同水蒸气及空气中的氧起反应，天生氨和硼酸(BN+3H2O→H3BO3+ NH3)，这种化学反应称为水解作用，会加速刀具的磨损。

　　这是由于，随切削速度的进步和切削温度上升，被切削层金属软化，硬度降低，而立方氮化硼刀具因为热不乱性较高而并不软化，致使刀具与工件二者的硬度差加大，刀具磨损减慢，使切削加工更易于进行，这一特性称为金属软化效应。