20Cr鋼件滲碳淬火後硬度一般在HRC58-62之間,由於硬度高比較難加工,剛開始在沒有立方氮化硼刀具之前,都是選擇塗層硬質合金刀片或者陶瓷刀片加工,雖說加工效果不理想,但也找不到更好的刀具材料加工,隨著CBN刀具的出現,使20Cr鋼件滲碳淬火後的難加工的問題得到有效解決。

CBN刀具是在塗層硬質合金刀片和陶瓷刀片之後所研製成功的一種新材料,自身硬度在HRC95-100之間,硬度高耐磨性好,而且抗衝擊韌性強,可承受斷續切削加工工況,針對20Cr鋼件滲碳淬火後的加工工況,有不同CBN刀具材質介紹,有針對性的加工鏜孔可以更好地滿足生產要求。
華菱超硬CBN刀具採用非金屬(陶瓷)作為粘合劑,提高了工件的韌性,解決了立方氮化硼刀具只能用於精加工和不能斷續切削的問題。針對滲碳淬火後的20Cr鋼件研製出了相應的非金屬粘合劑CBN刀具,分別是BN-H10材質,BN-H21材質和BN-S20材質。

CBN刀具BN-H10和BN-H21材質屬於焊接CBN刀具,是針對餘量小的精加工工序研製的,切削速度可達60-250m/min;吃刀深度在0.3mm以內,進給量在0.5-0.35mm/r。加工20Cr鋼件滲碳淬火後材料的刀具壽命是陶瓷刀具的5倍,並且生產一件工件的時間只有陶瓷刀具的3/4。
CBN刀具BN-S20材質是針對大餘量和斷續面的20Cr鋼件所研發的整體聚晶CBN刀具。切削速度在50-150m/min;吃刀深度無上限,吃滿整個刀片都沒問題,進給量在0.15-0.7mm/r。
如加工大型齒輪齒面,屬於強斷續切削,硬度HRC60,採用CBN刀具BN-S20材質車削加工,其切削參數為切削速度Vc=90m/min;Fr=0.12mm/r,ap=2.5mm。與陶瓷刀片相比:在切削速度高於陶瓷刀片2倍的基礎上,刀具壽命是陶瓷刀片的16倍。而且立方氮化硼刀具BN-S20材質正常磨損,沒有崩刀。

BN-H10CBN刀具加工滲碳淬火後的20CrMnTi鋼件內孔
加工零件:齒輪
加工工況:中等斷續切削
加工材料:20CrMnTi
工件硬度:58-62HRC
選用刀片:BN-H10 CCGW09T304
切削參數:ap=0.25mm,Fr=0.08mm/r,Vc=135m/min
冷卻方式:幹切
結果:BN-H10材質的刀具壽命比進口CBN刀片高 66%,效率提高22%。
