切削硬质合金的刀具及切削参数的选择

    硬质合金的加工，一般采用绿碳化硅、碳化硼砂轮和金刚石磨轮来磨削加工，也采用PCD和CBN进行切削加工。下面介绍PCD(聚晶金刚石)和CBN(立方氮化硼)刀具进行切削加工时常用的切削方式。

    (1)用PCD刀具车削硬质合金
    切削时的刀具几何参数是：γ。=-5°～0°，a。=10。～12。，kr=30°～45°，kr=8°～10°，rc=0.8～1、5mm。

    用PCD刀具切削硬质合金时的切削用量是：vc=25～35m/min，ap=0.1～0.5mm，ƒ=0.1～0.5mm/r。切削YG15或YG20时取最大值。

    切削时为了防止因硬质合金脆性大而崩边，在切入切出处要适当减小进给量或先在此处倒一个角，并要使刀刃锋利。在切削过程中，可选择煤油作切削液。


    (2)用CBN刀具切削硬质合金
    ①镗孔。在硬质合金衬套上镗孔，精度为IT6～IT8，表面粗糙度尺Ra为1、6～0.8μm。切削用量是：15m/min，ap=0.2～0.5mm，f=0.1～0.15mm/r。刀具几何参数是：r。=-5°，a。=8。～10。，kr=45。，k'r=15。，kc=0.5mm。用CBN刀具镗孔的效率比用金刚石磨轮磨削高10倍左右。

    ②车外圆。用CBN刀具在9540mm、长100mm的硬质合金冲头上，切去3、5mm余量，只需25rain，如用金刚石磨轮磨削，则需要21Stain。

    ③断续车削。用CBN刀具不仅可以连续车削硬质合金，而且可以进行断续车削。如继续车削YG20、YG25的硬质合金套筒时，νc=30m/min，ap=0.35mm，ƒ=0.034mm/r。刀具几何参数是：y=-6°，a。=-8°，kr=45°，刀具的耐用度为6、5min。

    用PCD和CBN刀具切削加工精度特别高的零件是困难的，还是要用金刚石磨轮磨削。这是因为切削硬质合金时的径向分力Fp很大，导致刀具发生退让。当vc=10m/min、ap=0.5mm、ƒ=0.1mm/r、后刀面磨损0.05mm时，Fp为400N左右；VB=0.1mm时，Fp=700N；VB=0.2mm时，Fp=1300N。因此，用超硬刀具切削硬质合金，必须选用工艺系统刚性好的工艺条件，而且也只能加工精度为IT6左右、粗糙度大于0.8μm的零件。

    (3)用PCD刀具切削模具用硬质合金

    用PCD刀具切削钨钴类(YGl5、YG20)硬质合金冲模时，加工表面产生较大的残余压应力，可改善模具的强度特性和使用性能。如用绿碳化硅砂轮磨削，磨削时产生的高温，使工件表面产生退火层、微裂纹和残余拉应力，影响模具的使用性能。

    采用PCD刀具车削硬度为1204HV的钨钴类硬质合金时，刀具前角取-5。，后角为10。，νc=28～56m/min，ap=0.5mm，ƒ=0.25～0.35mm/r，采用乳化液，金属切除率为3、5～8cm3/min。

    采用PCD车刀车削YG15硬质合金时，在νc=15m/min，ap=0.5mm，ƒ=0.1mm/r的情况下，耐用度为30min，后刀面的磨损量仅为0.2mm。