PCBN刀具技术的设计和应用实例分析

    在模具零件的精加工中，PCBN刀具在加工效率、加工精度和刀具寿命方面发挥出卓越的特殊性能。市售的球头立铣刀切削刃形状有两类，一类是轴向前角和径向前角均为0°、刀尖部分进行了负倒棱处理的切削刃；另一类是独特的负倒棱形状切削刃。
    对cbn含量高的PCBN刀具的切削刃刀尖部分进行倒棱，将刃口部分钝化成r圆弧形状，是解决切削时发生崩刃的重要措施。在平面铣削时，为超高速铣削加工设计的负前角、无中心切削刃球头立铣刀与有中心切削刃的球头立铣刀相比，能改善加工表面粗糙度。因此，设计PCBN刀具切削刃时，需要采用能充分发挥刀具材质特性的刀具形状。在铣削加工高韧性特殊铸铁时，与涂层硬质合金球头立铣刀相比，即使是cbn含量较低的PCBN刀具，其寿命也要长得多，磨损缓慢的PCBN刀具还能保持最高的加工表面精度。
    在微细形状、亚微米级超精切削加工中，刀具寿命的管理是重要的关键技术之一，要求使用具有高寿命特性的刀具。可以断言，在此加工领域，与其说对PCBN刀具的关注度最高，不如说它是唯一的适用刀具。
    可进行高硬度钢微细形状切削加工的机床是具有超高速精密切削功能的加工中心，它具有与原有加工中心不同的新型主轴结构，如在驱动轴上各配置有2台直线电机，能实现灵敏而无振动的切削进给动作；主轴采用了能将热影响限制到最小程度的空气透平/空气静压轴承，能承载转速高达每分钟12万转的主轴。
    用无结合剂PCBN刀具高速铣削高硬度钢的试验结果表明，该刀具在最佳加工条件(切削刃形状、切削条件、刀具夹持方式等)下使用时，与有结合剂的PCBN刀具比较，显示出超群的刀具寿命特性。
    在切削加工领域，高速铣削技术已实现了高附加值化，瞄准更高目标的技术进展仍在不断继续。PCBN刀具已从适用于特殊加工领域逐步发展为主流刀具之一。但如前所述，必须清醒地认识到，在技术方面还存在许多需要攻克的课题，为了PCBN刀具时代的真正到来，需要尽早解决存在的技术难题。