Vorteile und Verschleißmerkmale des polykristallinen kubischen Bornitridwerkzeugs zur Verarbeitung von gehärtetem Stahl

Gehärteter Stahl gehört zu den wichtigsten verschleißfesten und schwer zu verarbeitenden Werkstoffen. Diese Werkstoffe haben nach dem Abschrecken oder Anlassen bei niedriger Temperatur und Spannungsentlastung eine Härte von bis zu HRC45 ～ HRC65. Sie weisen eine hohe mechanische Festigkeit und Ermüdungsbeständigkeit auf. Verschiedene Anlässe, die eine hohe Härte und Verschleißfestigkeit erfordern, wie Zahnräder und Lager. PCBN-Werkzeuge eignen sich im Allgemeinen für die Trockenbearbeitung beim Schneiden von gehärtetem Stahl, und ihre Arbeitstemperatur kann normalerweise über 1000 ° C liegen. Bei solch hohen Temperaturen steigt jedoch die Wärmeleitfähigkeit von Hartmetall-, Keramik- und sogar Diamantwerkzeugen und ihre Leistung ist scharf Der Rückgang der Auswirkungen auf den reibungslosen Fortschritt des Schneidens. Normalerweise kann bei höheren Schnitttemperaturen, insbesondere beim Schneiden von gehärteten Materialien, eine hohe Temperatur die harte Oberflächenschicht erweichen und den Schneidvorgang reibungslos gestalten. Zu diesem Zeitpunkt müssen PCBN-Werkzeuge ihre thermische Stabilität und hervorragende Leistung bei hohen Temperaturen aufweisen, um die Schnittbedingungen zu erfüllen.

1. Die Vorteile des PCBN-Werkzeugs für die Verarbeitung von gehärtetem Stahl

1.1 Die Härte und Verschleißfestigkeit von PCD-, Keramik- und Hartmetallwerkzeugen wird beim Schneiden der Temperatur von gehärtetem Stahl (800 ～ 1000 ～) erheblich verringert, und die Haltbarkeit von PCBN-Werkzeugen wird im Vergleich zu Umgebungen mit niedrigen Temperaturen verringert Diese Leistung ist jedoch immer noch in der Lage, eine hohe Leistung aufrechtzuerhalten. Sie ist das beste aller Schneidwerkzeuge.

1.2 Unter der durch das Schneiden erzeugten hohen Temperatur oxidieren PCBN-Werkzeuge nicht. Aufgrund ihrer großen chemischen Inertheit ist es beim Schneiden nicht einfach, mit Metallen der Eisengruppe chemisch zu reagieren, und es weist eine hohe Stabilität auf, so dass es nicht einfach ist, gehärteten Stahl zu schneiden Es tritt chemisches Schleifmittel auf, wodurch eine sehr hohe Verschleißfestigkeit gewährleistet wird.

2. Die Verschleißeigenschaften von gehärtetem PCBN-Werkzeug

PCBN-Fräser weisen beim Schneiden von gehärtetem Stahl verschiedene Verschleißformen auf. Unter diesen ist der Spanflächenverschleiß, dh der Bereich des Halbmondverschleißes, gering, da die Schnitttiefe gering ist und das Material spröde ist und leicht bricht. Das Hartmetallschneiden ist ähnlich, aber die Verschleißrate von PCBN-Werkzeugen ist viel langsamer als die von Hartmetallschneidwerkzeugen. Der Verschleiß des PCBN-Werkzeugs verringert die Haltbarkeit des Werkzeugs, die Anzahl der häufigen Werkzeugwechsel bewirkt auch die Maßgenauigkeit des zu bearbeitenden Werkstücks und die Oberflächenrauheit. Der Hauptgrund für den Verschleiß von PCBN-Werkzeugen ist der chemische Verschleiß von CBN-Partikeln während der Verarbeitung, und die Verschleißfestigkeit des Bindemittels während des Schneidens ist besser als die von CBN-Partikeln.

2.1 Große Schnittkraft.  Da die Härte von PCBN-Werkzeugen und gehärteten Materialien sehr hoch ist und die Kanten von PCBN-Werkzeugen normalerweise eine negative Kantenbrechen oder Kantenschleifung aufweisen, erhöht dies die Festigkeit der Kante und verhindert vorzeitigen Verschleiß und Versagen der Schneide. Dies führte auch zu einer signifikanten Erhöhung der Schneidkraft während des Schneidvorgangs.

2.2 Hohe SchnitttemperaturDas Schneiden von gehärtetem Stahl mit PCBN-Werkzeugen ist normalerweise für trockene Schneidbedingungen geeignet. Wenn zwei Materialien mit hoher Härte geschnitten und kollidiert werden, erzeugen sie eine sehr hohe Schnitttemperatur und Wärme, was die Maßgenauigkeit und Oberflächenrauheit des Werkstücks beeinflusst. Führt zum Verschleiß von PCBN-Werkzeugen, was zu einer verringerten Haltbarkeit führt.

2.3 Zickzack-ChipformWenn PCBN-Werkzeuge zum Schneiden und Schlichten von gehärtetem Stahl verwendet werden, ist das durch das Schneiden entfernte Metallmaterial dünn, da der Schneidprozess normalerweise Zick-Zack-Späne erzeugt, da die Härte sehr hoch und die Bearbeitungszugabe gering ist. Während seiner Bildung wird es häufig von periodisch wechselnden Schnittkräften und höheren Schnitttemperaturen begleitet.

3. Fazit

PCBN-Schneidwerkzeuge mit integrierten Schneidwerkzeugen für kubisches Bornitrid (PCBN) weisen eine hervorragende Leistung, hohe Härte und Verschleißfestigkeit auf und zeigen rote Härte und thermochemische Stabilität bei hohen Schneidetemperaturen. Schleifen “und andere fortschrittliche Verarbeitungsmethoden. Gleichzeitig kann eine bessere Bearbeitungsflexibilität beim Schneiden von gehärtetem Stahl gewährleistet werden, und die Qualität der bearbeiteten Oberfläche kann auch den Effekt erreichen oder übertreffen, den das herkömmliche Schleifen erzielen kann.