最早前加工軸承淬火鋼工件常采用的是磨削工藝，磨削雖能得到高精度與低表面粗糙度，但該工藝存在生產(chǎn)率低，加工成本高，表面加工質(zhì)量不穩(wěn)定等重大問(wèn)題。尤其是對(duì)加工軸承廠家對(duì)軸承內(nèi)、外圈粗磨時(shí)，由于熱處理后的變形量較大，或當(dāng)操作工人切削用量（尤其是進(jìn)給量）增大時(shí)，可明顯提高生產(chǎn)效率，但同時(shí)也造成了工件的局部退火燒傷，致使生產(chǎn)出的軸承質(zhì)量明顯下降。隨著新型刀具材料的不斷出現(xiàn)和發(fā)展，淬火鋼可用CBN刀具進(jìn)行切削加工，從而為解決難加工材料——GCr15軸承淬火鋼的硬態(tài)精車削，開(kāi)辟了一條新的涂層——以車帶磨。
最早前加工軸承淬火鋼工件常采用的是磨削工藝，磨削雖能得到高精度與低表面粗糙度，但該工藝存在生產(chǎn)率低，加工成本高，說(shuō)到加工就不可不說(shuō)加工中的重要“成員”——刀具，在加工淬火鋼刀具時(shí)，隨著國(guó)內(nèi)超硬材料的蓬勃發(fā)展，PCBN刀具已成為公認(rèn)的淬火鋼軸承最合適的加工刀具選擇。
加工軸承常用刀片幾何尺寸型號(hào)根據(jù)軸承型號(hào)和加工工藝來(lái)選擇。隨著CBN刀具行業(yè)的不斷創(chuàng)新和研發(fā)，BN-S20，BN-H11，BN-H200，BN-H20材質(zhì)廣泛用于軸承的車削工序。BN-S20材質(zhì)屬于整體聚晶CBN刀片，不僅克服了焊接式PCBN刀片由于尺寸小所帶給切削深度的限制，而且有效規(guī)避了由焊接點(diǎn)失效引起的CBN刀片失效的風(fēng)險(xiǎn)，大大提高軸承的生產(chǎn)效率。BN-H11材質(zhì)屬于鑲嵌式CBN刀片，刃口多更經(jīng)濟(jì)，而且在加工冶金軸承時(shí)表現(xiàn)出優(yōu)異的耐磨性和耐熱性，并保證尺寸精度和表面光潔度達(dá)到Ra0.4的要求。同時(shí)還可提供涂層CBN刀具，延長(zhǎng)刀具壽命，如BN-H10 C25材質(zhì)車削汽車輪轂軸承單元相比未涂層的CBN刀具，壽命提高45%。
隨著高精度數(shù)控機(jī)床的發(fā)展和PCBN刀具技術(shù)的提高，以車帶磨已成為新的工藝發(fā)展。PCBN刀具切削淬硬鋼時(shí)，刀具的磨損是衡量PCBN刀具穩(wěn)定性的重要指標(biāo)之一。下面通過(guò)分析已有試驗(yàn)得出PCBN刀具磨損結(jié)論。
車削精加工淬火軸承鋼磨損形式多樣，主要表現(xiàn)形式為：前刀面磨損、后刀面磨損、微崩刃、剝落以及破損等。不同的磨損形態(tài)是由不同的因素引起的。下面為前刀面和后刀面磨損規(guī)律及影響因素。
前刀面磨損
前刀面磨損主要為月牙洼磨損，如下圖左所示，由于PCBN刀具擁有極高的硬度和耐磨性，只有加工時(shí)溫度和壓力達(dá)到很高的情況下才會(huì)發(fā)生磨損。磨損區(qū)域主要出現(xiàn)在切削刃附近，且寬度很窄。這說(shuō)明PCBN刀具的刃口保持能力強(qiáng)，有利于實(shí)現(xiàn)GCr15淬硬軸承鋼的精密車削。
后刀面磨損
后刀面磨損主要是機(jī)械磨損，如上圖右所示，形成的磨損帶上粘有一些工件材料，磨損量較小。主要是因?yàn)镻CBN刀具硬態(tài)車削GCr15淬火軸承鋼時(shí)，PCBN刀具高溫區(qū)域接近切削刃，并且切削壓力高達(dá)10GPa，工件材料中的鐵元素在高溫高壓下，易與空氣中的氧發(fā)生氧化反應(yīng)生成一層氧化鐵質(zhì)層，該氧化層在合理的切削條件下可以保護(hù)刀具刃口，但在車削過(guò)程中不太穩(wěn)定容易脫落。
工件硬度對(duì)PCBN刀具磨損的影響規(guī)律
硬態(tài)車削GCr15淬火軸承鋼時(shí)，其磨損狀況與工件的硬度有關(guān)，關(guān)系曲線如下圖。我們通過(guò)該試驗(yàn)可發(fā)現(xiàn)PCBN刀具加工硬度為HRC40時(shí)刀具的磨損最為嚴(yán)重，超過(guò)或低于這個(gè)硬度時(shí)，刀具的磨損都不大。造成該情況是因?yàn)镻CBN立方氮化硼材料高溫下硬度損失小，工件硬度很高時(shí)，由于切削熱作用使切削區(qū)域金屬軟化從而使切削加工便于進(jìn)行，因此PCBN刀具更適合車削加工高硬度淬火軸承鋼。
切削速度對(duì)PCBN刀具磨損的影響規(guī)律
切削用量選擇：進(jìn)給量Fr=0.05mm/r，切削深度α=0.05mm。在不同速度下PCBN刀具后刀面的磨損與切削距離的關(guān)系如下圖所示，可以看出切削速度超過(guò)一定限度后，切削速度越高，刀具的磨損反而降低，因此PCBN刀具適合車削加工GCr15材質(zhì)軸承鋼。
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