數控（kòng）機床怎樣選擇適合的硬質（zhì）合金刀具？

    在過（guò）去十年中（zhōng），用聚晶立方氮化硼（PCBN）刀片對淬硬鋼零件進行精密（mì）切槽加工已逐漸取代了傳統（tǒng）的磨槽加工。美國Index公司的投標工程經（jīng）理Tyler Economan說，“一般而言，磨槽是一種更穩（wěn）定的加工方法，能夠提供比切槽加工更高的尺寸精度。然而，人們還是（shì）希望能在車床上完成工件所需的各種加工。”
        但是，“硬材料（liào）”是一個相對的、變化的（de）概（gài）念。有的人認為，硬（yìng）度為40－55 HRC的工件材料屬（shǔ）於（yú）硬材料；而另一（yī）些人則（zé）認為（wéi），硬材（cái）料（liào）的硬度（dù）應為58－60 HRC或更高，在此範（fàn）疇，PCBN刀（dāo）具可以大顯身手。
    經過感（gǎn）應淬硬處理的（de）零件，其表麵淬（cuì）硬（yìng）層的厚度可（kě）達1.5mm，硬度可達58－60 HRC，而表層以下的材料通常（cháng）要軟得多。在這種情況下，重要的是應確保大部分切削都在表麵淬硬層以下進行。
        夾持（chí）切槽刀片的刀（dāo）柄應盡可能短，以大限度地縮短懸伸長度、增（zēng）加刀具剛（gāng）性。伊斯卡（kǎ）公司GRIP產品經理Matthew Schmitz指出，通（tōng）常，整體式刀具更適合淬硬材料的切槽加（jiā）工。不過（guò），該公（gōng）司也提供（gòng）模塊化的切槽加工係統。他說，“模塊化刀柄可用於刀具容易突然失效的加工場合，此時你不必更換整個刀柄（bǐng），而（ér）隻需更換一個不太昂貴的組件。模塊化刀柄還（hái）可以提供多種加工選擇。伊斯卡的Grip模塊化係統能安裝各種（zhǒng）不同（tóng）的產品。你可（kě）以使用一把刀（dāo）柄配備7種不同的刀片，用於加工7種（zhǒng）產（chǎn）品線，或者配備任意數量的刀片，用於加工具有不同槽寬（kuān）的同一種產品線。”住友電工用於夾持CGA型刀片的刀柄采用能（néng）將刀片拉回刀座的頂部夾緊方式，這種刀柄還采用一個側麵緊固螺釘來幫助提高夾持穩定性和延長刀具壽（shòu）命（mìng）。該公（gōng）司設（shè）計部門助（zhù）理經理Rich Maton說，“這種刀柄專門用於淬硬工件的切槽加工（gōng）。如果刀片在刀座中（zhōng）移動，隨著時間的推移，刀片就會磨損（sǔn），刀具壽命就會發生變化。對於汽車工業的高生產率加工要求（如每個切（qiē）削刃加工50－100或150件工件）來說，刀具壽命的可預測（cè）性特別重要，刀具壽命的變化會對生產造成很大（dà）影響（xiǎng）。”
      加工（gōng）淬硬鋼零件常（cháng）用的切槽刀片包括簡單的（de）方形刀片、成形刀片、插槽刀片等。通常，切出的溝槽（cáo）要（yào）求具有良（liáng）好的表麵光潔度，因為它們有（yǒu）的是配合部分，有的是O形環或止動環槽。三菱材料公司產品專家Mark Menconi說，“這些加工可分為內（nèi）徑溝（gōu）槽加工和外徑溝槽加（jiā）工（gōng），但大部分切槽加工都要求進行精切，包括從切深約0.25mm的輕觸式（shì）精切到切深約0.5mm的全精切。”
      CBN刀片適合幹切削的原因之一是，雖然其耐熱性很好，但在溫度波動的情（qíng）況下加工性能會大打折扣。Economan說，“實際上，當CBN刀片與工件材料接觸時，是在（zài）刀尖上產（chǎn）生切削熱，但（dàn）由於CBN刀片對溫度變化的適應性（xìng）較差，因此很難充分（fèn）冷卻（què）到（dào）可（kě）以保持較恒定溫度（dù）的（de）狀態（tài）。CBN硬度（dù）很高，但脆性也非常大，可能會由於溫度的（de）變（biàn）化而（ér）破裂。”
    當用硬質（zhì）合金、陶瓷或PCBN刀片切削硬度較低（如45－50 HRC）的鋼件時，應使產生的切（qiē）屑盡（jìn）可能短小。這樣能在切削過程中有效去除刀具材料中的（de）切削熱，因為（wéi）切屑可以帶走大（dà）量熱量。
            為了（le）涵蓋更廣泛的加工範圍，PCBN刀片牌號在不斷增多。硬度更高的牌號允許提高（gāo）切削速度，而韌性更好（hǎo）的牌號可以用於（yú）更不穩定的加工環境。對於連續或斷續切削，也可以采用不同的PCBN刀片牌號。住友電（diàn）工的Maton指（zhǐ）出，由於PCBN刀（dāo）具脆性大，在加工淬硬鋼時，鋒利的切削刃容易崩刃。 “我們必須保護切削刃，尤其（qí）在（zài）斷續（xù）切削時，對切削刃的製備應比連續切削（xuē）時更大，采用的切（qiē）削角度也應該更（gèng）大。”
    無論加工何種類型的溝槽，以前主要（yào）依靠磨削方式對淬硬鋼零件進行精加（jiā）工（gōng）的車間，都可（kě）以通過轉換為用PCBN刀具進行切槽加工來提高生產率。硬切槽加工可以達到與磨削不相上下的尺寸精度，同時大幅縮短加工時間。