在加工行業(yè)中，刀具的應(yīng)用是很廣泛的。當(dāng)然加工硬度較高的材料，刀具的選擇是非常重要的。CBN刀具在黑色金屬加工領(lǐng)域，是耐磨性能最好的刀具材料，經(jīng)過論證，立方氮化硼刀片的壽命一般是硬質(zhì)合金刀片和陶瓷刀片的幾倍到幾十倍。立方氮化硼刀具作為脆性超硬刀具材料，高硬度是其最明顯的特點(diǎn)，而韌性是其最基本的保證，本文通過使用CBN刀具車削不同硬度的淬火鋼的試驗，闡述了工件材料硬度對CBN刀具壽命的影響，并對其原因作了分析；來進(jìn)一步明確CBN刀具適宜加工硬度范圍，進(jìn)一步指導(dǎo)CBN刀具的使用。

CBN刀具材料是立方氮化硼，是人工合成的一種超硬材料。其硬度僅次于金剛石，通過高溫高壓燒結(jié)而成切削刀具，具有較高的硬度，耐磨性，熱穩(wěn)定性等優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于黑色金屬及其合金材料加工工業(yè)。

CBN刀具的性能與能加工硬度范圍：

立方氮化硼（CBN）是人工合成的一種高硬度材料，它的硬度（HV7300～9000）僅次于金剛石，但它的耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性都大大高于金剛石，它能耐 1300～1500℃的高溫，與鐵族金屬直1200～1300℃時也不易起化學(xué)作用。因此，CBN刀具既適用于非鐵族難加工材料的加工，也適用于淬硬鋼、冷硬鑄鐵及高溫合金等鐵族難加工金屬材料的切削加工。用CBN刀具進(jìn)行半精加工和精加工，加工精度可達(dá)IT5，表面粗糙度可小至Ra1.25～0.2μm。無論是在刀具壽命還是加工表面粗糙度方面，CBN刀具切削都完全可以代替磨削加工。

另外，由于CBN對鐵族金屬呈化學(xué)惰性并具有高硬、耐磨、耐高溫、強(qiáng)度好等特點(diǎn)，故其加工對象多為淬火鋼類高硬度難加工材料，使用CBN刀具切削軟質(zhì)材料的資料較少。為了明確CBN刀具的適用范圍，通過車削不同硬度的淬火鋼來測定CBN刀具的耐用度，發(fā)現(xiàn)了一些值得注意的現(xiàn)象。

采用立方氮化硼刀具切削時不使用切削液，這是因為使用水溶性切削波在高溫下CBN會和水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，損害CBN的性能。同時CBN刀具的切削速度一般選得較高，以便使切削區(qū)加熱到促使材料軟化的溫度而有利于切削，這時使用切削液可能引起對具冷熱不勻，產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力而導(dǎo)致熱龜裂，使 CBN刀具崩刃。而且，高速切削狀態(tài)下切屑很容易排出，也無需使用切削液降溫冷卻。所以CBN刀具一般宜于干式切削。如果是小孔或深孔加工，也可以選用能加冷卻液的CBN材質(zhì)，最好能與刀具工程師前期做好溝通，選擇合適的牌號和切削參數(shù)。

CBN刀具可以加工的硬度范圍？

鑄鐵方面對工件硬度沒有什么要求，高鉻鑄鐵、鎳硬鑄鐵等高硬度鑄鐵和普通灰鑄鐵均可加工，球磨鑄鐵需要牌號500以上才可使用CBN刀具；

淬火鋼件方面需要硬度≥HRC45以上才可使用，如果低于HRC45，CBN刀具加工效果并不理想。

堆焊、噴焊等高硬度工件同樣要求硬度在HRC45以上。

CBN刀具為何能加工HRC60以上的工件？

（1）CBN刀具具有很高的硬度和耐磨性，自身刀體硬度在HRC95-100之間，硬度高故耐磨性好，可輕松加工HRC60以上的工件；

（2）CBN刀具具備較高的熱穩(wěn)定性，和高溫紅硬性，可承受1400-1500℃的高溫，所以加工HRC60以上工件時產(chǎn)生的溫度不會導(dǎo)致刀片快速磨損或崩刃等現(xiàn)象。

（3）CBN刀具具備較低的摩擦系數(shù)和優(yōu)良的抗粘結(jié)能力，加工HRC60以上工件時不易形成滯留層或積屑瘤，從而獲得較高的表面質(zhì)量。

（4）不過CBN刀具在1000℃左右時會與水產(chǎn)生水解作用，所以采用CBN刀具加工HRC60以上工件時選擇干式切削的加工方式。