CBN刀具硬車軸承優(yōu)勢及應(yīng)用

導(dǎo)讀： 隨著超硬刀具（CBN刀具）的研制應(yīng)用，在許多冷加工中，磨削可以被車削所取代。本文介紹了軸承套圈的硬車加工工序，工件表面粗糙度達(dá)到Ra0.4-Ra0.8，滿足軸承精度要求。

隨著科技的發(fā)展，對大型、特大型軸承精度的要求越來越高，公差等級要求達(dá)到P5，P4的范圍越來越廣，通常情況下，大型軸承在機(jī)械加工方面主要依靠數(shù)控立式車床和立式磨床，由于受一般數(shù)控立式車床加工精度限制，磨加工工序的余量較多，磨削時間較長，效率較低。

隨著超硬刀具（CBN刀具）的研制應(yīng)用，在許多冷加工中，磨削可以被車削所取代。本文介紹了軸承套圈的硬車加工工序，工件表面粗糙度達(dá)到Ra0.4-Ra0.8，滿足軸承精度要求。

1、硬車軸承的CBN刀具特點

CBN刀具是目前加工黑色金屬脆硬材料的優(yōu)選材質(zhì)，具有很高的硬度和耐磨性，是目前已知的第二高硬度的物質(zhì)，加工高硬度材料時可減少大型零件加工中的尺寸偏差和尺寸分散性。

CBN刀具具備很高的熱穩(wěn)定性和高溫硬度，當(dāng)切削溫度較高時，會使被加工材料軟化，與刀具間硬度增大，有利于切削加工進(jìn)行，但對刀具壽命影響不大。

CBN刀具具備很高的抗氧化能力，與鐵系材料在1200～1300℃時也不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，但在1000℃左右時會與水產(chǎn)生水解作用，所以采用CBN刀具加工軸承時，盡量采用干式切削的加工方式。

CBN刀具具備較低的摩擦系數(shù)，切削時不易形成滯留層或積屑瘤，有利于加工表面質(zhì)量的提高。

2、硬車軸承的CBN刀具材質(zhì)

大型軸承熱處理后留的余量較大，采用整體聚晶CBN刀具可減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。其中BN-S20牌號是目前應(yīng)用較為廣泛的一款CBN材質(zhì)。

BN-S20牌號屬于整體聚晶CBN刀具，硬度達(dá)到HRC95-HRC100之間，而且含陶瓷結(jié)合劑，保證在高溫下具備更高的抗化學(xué)腐蝕性，耐磨性更優(yōu)異。

如加工外徑φ1900mm，厚130mm風(fēng)電1.5MW機(jī)組用變漿軸承內(nèi)外圈：采用磨削加工，磨時間是18小時以上，采用以車代磨工藝，時間只需4.5小時。同時溝道表面粗糙度達(dá)到Ra0.3μm，雙桃形溝道的溝底跳動＜0.005mm，生產(chǎn)效率是磨削工藝的4倍，而且所消耗的電能及人工，物料耗材卻只有磨削的1/5；刀具耐用度高，使用成本更低。

3、采用CBN刀具硬車軸承的優(yōu)勢 （1）效率成倍提高：如上面案例所示，同等加工精度的要求下，車削比磨削的效率提高4倍。

（2）適合批量生產(chǎn)：CBN刀具耐用度高，可長時間、大余量切除軸承淬硬層，減少換刀頻次，降低生產(chǎn)成本。

（3）減少污染：相比磨削砂輪損耗的貼磨砂粒，車削下來的鐵屑更方便處理和回收利用，同時采用CBN刀具硬車軸承時不添加切削液，減少環(huán)境污染。

4、總結(jié)

使用CBN刀具配合立式車床硬車軸承的工藝方法，加工效率高，成本低，傳統(tǒng)工藝無法與之抗衡。隨著CBN刀具進(jìn)入市場，可以用車床代替以往多臺立式磨床的生產(chǎn)配置，降低工廠建設(shè)費用，經(jīng)濟(jì)效益顯著。當(dāng)然了軸承的硬車不僅僅是刀具，還包含車床的剛性，切削液的壓力等等。大型軸承的硬車是一整套的工藝優(yōu)化，這對國內(nèi)軸承廠的工藝人員是個挑戰(zhàn)更是個機(jī)遇。國外大型軸承廠已經(jīng)有完整的硬車工藝解決方案。不但解決了硬車的粗糙度，也解決了硬鉆孔，同時也解決了加工效率問題。