斷續車削加工鐵基粉末冶金齒輪等零部件用cbn刀具不崩刀

眾所周知，粉末冶金是一種使零件可以“接近最終形狀”的成型工藝，廣泛應用于汽車、農機生產等行業。粉末冶金零件雖然只需少量的加工，但是極其難加工，這主要是由于粉末冶金材料的多孔性結構所引起的，多孔結構降低了刀具的使用壽命。目前加工粉末冶金零件的刀具材料有硬質合金，金屬陶瓷，立方氮化硼（CBN）等，本文主要介紹了粉末冶金零件難加工的原因，及采用CBN刀具切削加工粉末冶金零件的應用案例。

粉末冶金零件難加工的原因

雖粉末冶金零件只需少量的加工，但是加工粉末冶金零件是極其困難的，這主要是由于粉末冶金材料的多孔性結構引起的。

多孔性會致使（1）切削刃不耐磨；（2）切削刃溫度高，引起刀片磨損和變形；（3）內在的多孔結構引起表面面積增加，使熱處理時發生氧化或碳化，并且這些氧化物和碳化物很硬很耐磨；（4）由于孔隙的存在，在較小的面積內硬度值也有一定的波動。測得的宏觀硬度雖為HRC20-35 ，但組成零件的顆粒硬度會高達HRC60 ，這些硬顆粒會導致嚴重而急劇的刃口磨損；（5）很多粉末冶金零件熱處理后更硬，強度更高。（6）零件里可能會有摻夾雜物的存在。這些問題都會稱為粉末冶金零件難加工的問題。

粉末冶金車削加工刀具的選擇

目前，加工粉末冶金的刀具材料有硬質合金、金屬陶瓷和立方氮化硼，當粉末冶金零件的硬度低于HRC35，并且顆粒本身硬度不超出范圍時，金屬陶瓷刀具通常是可選擇的刀具之一。金屬陶瓷很硬，能有效阻止積屑瘤且能承受高速。

而CBN刀具因其高硬度和耐磨性而適合于粉末冶金零件的車削加工，當顆粒硬度超過HRC50時，不管宏觀硬度值是多少，立方氮化硼刀片是可用的。目前常見的華晨CBN刀具材質是粉末冶金加工刀具新材料，可微斷續切削粉末冶金，還有牌號主要用于連續切削工況，吃刀深度≤0.5mm，是目前加工粉末冶金的理想刀具材質。

CBN刀具加工粉末冶金零件的切削參數

由于每個零件的大小不同，工況不同，機床剛性不同，因此在加工粉末冶金零件時切削參數有所調整，因此刀具廠家一般只提供一個范圍（如下表），從低到高調整至更合理的切削參數值。

CBN刀具車削加工粉末冶金帶輪的案例

CBN刀具車削加工粉末冶金氣門座圈的案例