焼入れ鋼を加工するための多結晶立方晶窒化ホウ素工具の利点と摩耗特性

Published: 2020-07-28 ソース: Funik

焼入れ鋼は代表的な耐摩耗性と難削材であり、焼入れや低温焼戻し後の硬度はHRC45〜HRC65に達し、機械的強度と耐疲労摩耗性が高いため、広く使用されているため、歯車やベアリングなど、高い硬度と耐摩耗性を必要とするさまざまな場合に広く応用されています。 焼入れ鋼を切削する場合、PCBN工具は通常乾式切削を使用し、作業温度は通常1000℃を超えることがありますが、このような高温では、硬質合金、セラミック工具、さらにはダイヤモンド工具の熱伝導率が上昇、その性能が急激に低下し、切削のスムーズな進行に影響を与えます。通常、切削温度が高い場合、特に硬化した材料を切削する場合、高温により硬質表面層が軟化し、切削がスムーズに進行するため、PCBN工具は切削条件を満たすために高温での熱安定性と優れた性能を発揮する必要があります 。

1.焼入れ鋼を加工するためのPCBN工具の利点。

1.1焼入れ鋼を切削する温度(800〜1000℃)では、PCD、セラミック、硬質合金工具の硬度や耐摩耗性が大幅に低下し、PCBN工具の耐久性は相対的に低温では比較的低いですが低下しますが、高い性能を維持できるので、すべての切削工具の中で最も優れています。

1.2PCBNツールは、切削によって生成される高温下で酸化しなく、鉄族金属を切削する場合、化学的不活性が大きいため化学反応しにくく、安定性が高いため、焼入れ鋼を切削する際の化学的摩耗が比較的少なく、非常に高い耐摩耗性を持っています。

2.PCBN工具で加工された焼入れ鋼の摩耗特性

焼入れ鋼を切断する場合、PCBN工具にはさまざまな種類の摩耗があり、その中でも、すくい面の摩耗、つまりクレータの摩耗の範囲は小さく、これは、切削深さが浅く、材料が脆くて壊れやすいためです;逃げ面の摩耗は超硬切削の摩耗と似ていますが、PCBN工具の摩耗率は硬質合金工具の摩耗率よりもはるかに遅くなります。PCBN工具の摩耗は、工具の耐久性を低下させ、頻繁な工具交換の数も、加工される工作物の寸法精度の低下、表面粗さの低下などの原因になります。PCBN工具の摩耗の主な原因は、加工中のCBN粒子の化学的摩耗を起こし、一方、切削中のバインダーの耐摩耗性はCBN粒子よりも優れていることです。

2.1高い切削力 PCBN工具と硬化材料の硬度は非常に高く、PCBN工具の刃口は通常、負のチャムファまたは刃口研削構造を備えているため、刃口の強度が向上し、切削刃の早期の摩耗や失効を防ぎますが、それはまた、切削中に切削抵抗を大幅に増加させます。

2.2高い切削温度 PCBN工具による焼入れ鋼の切削は通常、乾式切削条件下で行われ、2つの高硬度材料を切削、衝突、摩擦を行い、非常に高い切削温度と熱を発生させ、加工ワークの寸法精度と表面粗さに影響を与え、PCBN具の摩耗につながり、耐用度の低下に至ります。

2.3鋸歯状切りくず形状 PCBN工具が焼入れ鋼を切削および仕上げする場合、硬度は非常に高く、取代は少なく、切削によって除去された金属材料は薄いため、切削過程では通常鋸歯状切りくずが生成されます。 その形成の過程において、それはしばしば周期的に変化する切削力とより高い切削温度を伴います。

3.まとめ

PCBN工具の全体立方晶窒化ホウ素(PCBN)工具は、優れた性能、高硬度、耐摩耗性、および高い切削温度での赤熱硬さと熱化学的安定性を備えており、高速乾式切削および 旋削などの高度な加工方法により適しています。同時に、焼入れ鋼を切削する際の加工の柔軟性が向上し、その加工表面品質は、従来の研削によって達成できる効果を得られ、それ以上の効果さえも得られます。

 

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