掌握硬车削的挑战

几十年来，硬车削一直用于简化并且在许多情况下消除了外圆磨削操作。它快速、准确，并且得益于 Kennametal 等工具供应商，可使用各种可预测的、具有成本效益的切削工具来驯服即使是最难处理的硬化钢、高温合金和冷硬铁。但随着航空航天、汽车、发电和其他行业继续开发更坚固的金属，切削工具制造商也必须发展出高性能工具来处理这些材料。

最佳品种

这正是 Kennametal Inc. 最近推出的 KBH10 所取得的成就，KBH10 是一种专为应对当今苛刻市场挑战而设计的新型多晶立方氮化硼 (PcBN) 硬车刀片。全球加工技术高级工程师 Helmut Gremer 表示，新刀片通过提供成功车削高达 65Rc 的硬化金属所需的极高耐磨性，特别是在需要非常精细的表面光洁度的情况下，补充了 Kennametal 现有的 PcBN 材质 KBH20 和 KB5630。

“我们已经看到许多制造商正在降低轴承轴颈、环和活塞、齿轮轮毂等的允许公差，”他说。 “例如，<4 μm 或更小的尺寸公差越来越普遍，表面要求优于 Ra <0,4 μm。这种新材质为这些和其他在精加工此类零件时需要超长刀具寿命的客户缩小了差距。”

在一个例子中，一家知名汽车制造商在对直径为 140 毫米（5.5 英寸）的 5115 合金钢轴承轮毂进行内部端面加工时，能够将刀具寿命延长一倍以上——从每边 150 件到 350 件。先前热处理至 62 HRC。一家传动轴生产商也取得了类似的成果，在其立式转塔车床上车削 58 HRC UC1（类似于 S53）钢时，每刃的刀具寿命从 250 件提高到 450 件，同时在此过程中始终保持 6 Rz 的表面光洁度。

制作硬壳

在每种情况下，使用的切削速度为 180 m/min (590 sfm)，切削深度平均为 0.15 mm (0.006 in.)，进给率范围为每转 0.22 至 0.32 mm（0.0087 至 0.013 ipr）。同样在每种情况下，与现有解决方案相比，客户每年节省了数千美元的刀片成本，同时大大减少了因换刀而导致的停机时间。

KBH10 基板是全新的。它的 PcBN 成分设计用于提高高达 20% 的切削速度，同时提供同等或在某些情况下更长的刀具寿命。 Kennametal 工程师经常能够达到 Ra 0.2 和 Rz 1 表面粗糙度，同时始终保持前面提到的轮廓和尺寸公差。而且由于 KBH10 有多种不同的几何形状和刃口准备，因此它正迅速成为制造商及其车削应用的广泛截面刀片。

“KBH10 非常适合精加工操作，但足够坚固，可以处理轻微的中断或变化的切削深度操作，”Gremer 说。 “而且由于切削压力和热量降低，月牙洼和后刀面磨损同样减少，从而延长了刀具寿命。困扰许多硬质零件加工操作的白层发生率也较低。”

最后一部分是通过 KBH10 独特的边缘准备完成的。与适用于几乎所有 PcBN 刀具的传统瀑布式或圆角珩磨不同，Kennametal 开发了一种特殊形状，它比竞争解决方案更锋利、更自由地切削，但仍足以承受硬车削的严酷考验。

“五年前，没有人能够生成这样的边缘，更不用说测量它们了，”格雷默解释道。 “但由于计量学和机床技术方面的一些相当新的进展，我们可以始终如一地生产这种珩磨形状，从而将被动切削力降低多达 40%。与 KBH10 更坚韧的基材（也是新的）一起，我们生产的刀片在耐磨性、硬度和锋利度之间实现了良好的平衡。”

要查看 Kennametal 的全系列产品，请访问 MSCDirect.com。