数控机床加工齿轮刀片-超硬立方氮化硼刀具-齿轮刀片

在汽车上很多机构都使用了齿轮、齿轮轴传动。比如汽车的变速箱就是一个复杂的齿轮传动机构，其它的还有汽车的驱动桥、差速器、转向机等，甚至一些电气元件，比如说玻璃升降器、雨刷器、电子手刹等，齿轮刀片，在这些装置中也使用了齿轮传动。对于热后加工带有键槽的齿轮内孔及端面，硬车加工时会对刀具有较大的冲击，精加工齿轮刀具刀头，属于断续切削工况。

华菱超硬针对这种带有键槽的齿轮内孔端面的精加工工况，根据硬车机床的刚性以及断续轻重的程度，中断续推荐BN-H21牌号数控车削刀片。齿轮齿圈端面热后加工为强断续加工，在加工过程中极考验刀具的抗冲击性能，在此加工条件下华菱BN-H20 C75涂层CBN刀片完全可以胜任，并且齿圈的表面粗糙度还能维持在Ra0.8以内。

1、硬质合金刀具精加工齿轮：硬质合金刀片的硬度在89-94HRA，相当于71-76HRC，对于HR***0以上的淬火钢加工时硬质合金刀片容易烧刀造成磨损块且加工效率低，所以适合HR***5以下硬度工件的精加工，相对来讲需低速车削(如果是单件偶尔性精加工生产，也可用合适材质的普通硬质合金刀具进行加工)。

2、陶瓷材质刀具精加工齿轮：陶瓷材质刀片由于脆性太大、容易崩刀，PCBN刀片的硬度一般为HV3000-5000，精HV硬度换算HRC相当于HRC95-100，适合加工硬度在HR***0--55度的工件的精加工，但尽量避免断续车削。

3、PCBN刀片精加工齿轮：PCBN刀片的硬度均高于硬质合金刀具和陶瓷材质刀具，耐磨性好，华菱超硬研制出非金属粘合剂PCBN刀片，其刀具方案可***的完成硬材料加工行业领域的各种零部件的车削、铣削等一系列加工。如BN-S20、BN-H10、BN-H21等，目前被广泛应用于高硬度材料，热处理后的高硬度工件，和其他难切削材料的零件领域。

热后硬车削齿轮的刀具选择关键点：

硬车削的稳定性，在连续硬切削齿轮断面或内孔已经不是难题；但在断续切削，深孔加工，仿形切槽时由于工艺工况复杂，更考验硬车机床、工装夹具、刀具材料、方案设计。

硬车削的经济性，并不是任何时候硬车削都会比磨削成本低，有些时候，数控机床加工齿轮刀片，采用专用设备或专用磨削砂轮进行加工效率更高，成本更低。所以在硬车削项目评估时，需要综合对比各种工艺的节拍、效率、***。

硬车削粗糙度，重断续切削加工齿轮刀片，常见材质有20CrMnTi，16Mn5，42CrMo等，热处理后硬度达到HRC58-62，一般工艺要求粗糙度Ra0.8以内，有的需要Ra0.4；HLCBN刀片完全能够达到要求，而且可提供修光刃和涂层CBN刀片方案，进一步提高加工质量、延长CBN刀具耐用度。

齿轮常用的材料：

20CrMnTi（铬钼合金钢），低碳合金钢代表材料，一般经过渗碳淬火处理后使用。材料热处理后的强度高于45钢及42CrMo。热处理后表面硬度在HRC55-62度左右。常在汽车齿轮中使用。

20CrNiMo（合金结构钢），原系美国SAE钢号8620H，用于制造汽轮机的齿轮整转子内燃机连杆汽门截面锻件。

45钢（碳素结构钢），45钢是中碳钢的代表，含碳量为0.45%，齿轮行业中因为进货比较容易，也比较常见，正齿轮、斜齿齿轮、齿条、齿锥齿轮、蜗杆等各种齿轮多使用该材料。

42CrMo(铬钼合金钢），比45钢的强度高，通过调制或高频淬火处理可提高硬度。用来制造不同齿轮。如机车牵引用的大齿轮、增压器传动齿轮、压力容器齿轮、后轴、受载荷极大的连杆及弹簧夹，也可用于 2000m以下石油深井钻杆接头与打捞工具，并且可以用于折弯机的模具等。