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CBN机械刀具在汽车变速器制造中的应用
日期:[2010-03-01]   共阅[]次

目前,PCBN刀具的应用相当普遍,而CBN成形磨削由于设备、刀具的经济性,普及面不广。如何提高生产效率、降低制造成本,以具有竞争力的价格向客户提供高质量的产品,通过不断的努力,杭齿实现了满足产品零件精度要求的CBN成形磨削工业应用,在设备投资、CBN磨轮制造成本和刀具使用寿命等方面均具有较好的经济性。  

    CBN是立方氮化硼英文名称(CubicBoronNitride)的缩写,它是硬度仅次于金刚石的一种人工合成无机晶体材料,广泛地用于机械加工工业。各工业发达国家都把CBN作为达到高效率、节约能源、超精密和操作自动化加工等目的的重要材料加以发展。  

    专家研究表明:当温度达到700℃左右时,金刚石的硬度会有较明显的下降趋势,而CBN材料仍能保持相当的硬度。这说明CBN的热稳定性(红硬性)明显优于金刚石。由于铁系金属高温时对碳元素有着很强的亲和作用,因此,由纯碳元素组成的金刚石不宜用作加工铁系金属的刀具材料。而CBN由硼、氮两种元素组成,高温时不容易和铁系金属发生化学反应,CBN刀具的出现使得对淬火钢的切削成为了可能。  

    我公司从1996年开始批量生产重型汽车变速器,涉及的部分典型零件经过渗碳淬火,表面硬度为HRC58~63。为了达到零件设计要求,迫切需要应用CBN刀具来解决传统工艺方法中遇到的加工难题。  

    在工作实践中,我公司对CBN刀具的应用主要体现在两方面:一是采用PCBN刀具车削淬硬钢实现“以车代磨”工艺;二是采用自制CBN磨轮实现CBN成形磨削的工业应用。  

    应用PCBN刀具实现“以车代磨”  

    PCBN是聚晶立方氮化硼英文名称(PolycrystallineCubicBoronNitride)的缩写。由PCBN刀具坯料经过切割、焊接和刃磨制成的PCBN刀具具有良好的切削性能,主要表现在以下几个方面:  

    高硬度和耐磨性  

    CBN的硬度仅次于金刚石,对于可切削黑色金属的刀具材料来说,PCBN刀具的硬度最高。PCBN刀具的耐磨性可以达到涂层刀具和陶瓷刀具的5~10倍,因此,使用PCBN刀具能够明显减少生产加工中的换刀次数,提高被加工工件的精度与互换性,缩短产品生产周期。

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