华敏PCBN刀具加工轧辊案例

轧机上使金属产生连续塑性变形的主要工作部件和工具。轧辊主要由辊身、辊颈和轴头3部分组成。辊身是实际参与轧制金属的轧辊中间部分。它具有光滑的圆柱形或带轧槽的表面。辊颈安装在轴承中，并通过轴承座和压下装置把轧制力传给机架。传动端轴头通过连接轴与齿轮座相连，将电动机的转动力矩传递给轧辊。轧辊在轧机机架中可呈二辊、三辊、四辊或多辊形式排列。

轧辊的分类方法有多种，主要有：

（1）按产品类型分有带钢轧辊、型钢轧辊、线材轧辊等；

（2）按轧辊在轧机系列中的位置分有开坯辊、粗轧辊、精轧辊等；

（3）按轧辊功能分有破鳞辊、穿孔辊、平整辊等；

（4）按轧辊材质分有钢轧辊、铸铁轧辊、硬质合金轧辊、陶瓷轧辊等；

（5）按制造方法分有铸造轧辊、锻造轧辊、堆焊轧辊、镶套轧辊等；

（6）按所轧钢材状态分有热轧辊、冷轧辊。

各种分类可以相应组合而使轧辊有更明确的含义，如热轧带钢用离心铸造高铬铸铁工作辊。

轧辊的性能要求

（1）抗热裂：通常对粗轧辊以强度、抗热裂为主要要求；小型20辊轧机的工作轧辊重仅 100克左右，而宽厚板轧机的支承辊重量已超过200吨。选用轧辊时首先根据轧机对轧辊的基本强度要求，选定安全承载的主体材料（各种级别的铸铁、铸钢或锻钢等）。

（2）硬度：而精轧辊速度较高，轧制最终产品要有一定的表面质量，对它以硬度、耐磨等为主要要求。然后考虑轧辊使用时所应有的耐磨性。由于轧辊的磨损机理很复杂，包括机械应力作用、轧制时的热作用、冷却作用、润滑介质的化学作用以及其他作用，还没有一项综合评定轧辊抗磨性的统一指标。由于硬度易于测量，并在一定条件下可以反映耐磨性，所以一般就用径向硬度曲线来近似地表述轧辊的耐磨指标。

（3）耐冲击：此外，对轧辊还有一些特殊要求，如压下量大时，要求轧辊有较强的咬入能力，较耐冲击；

（4）光洁度：轧制薄规格产品时，则对轧辊的刚性、组织性能均匀性、加工精度以及表面光洁度等要求较严；

（5）切削性能:轧制复杂断面的型钢时，还要考虑辊身工作层的切削加工性能等。

轧辊的加工特性：工件尺寸重量都很大，硬度高、余量大。铸造成型的轧辊表面经常存在夹砂、气孔、白口硬点等铸造缺陷，导致加工时刀具经常崩刃。

目前国内大多数轧辊企业已经使用超硬刀具对各类型轧辊进行粗车和精车，均取得了良好的效益，效率提高了2-6倍，节约加工工时和电力消耗50%-80%。轧辊的粗精切削一般采用的刀片形状为圆柱型、方型、圆锥型刀片，即RNMN、SNMN/RCMV系列。立方氮化硼的硬度很高，这种特性作为刀具来讲决定着它有较高的耐磨性和红硬性；立方氮化硼在1200度高温时其表面也不易发生氧化现象而此时的硬度降低有限，此特性就决定着使用PCBN刀具时应选择较高的切削速度，***优越于陶瓷刀片和合金刀片，这也是它能够取代陶瓷刀具和传统刀具的原因之一。

在轧辊加工方面我们与轧辊企业合作，针对一些问题讨论研究，实践中积累了比较好的使用经验。根据毛坯的不同情况，采用不同的刀具形状和切削要素，从而达到了相对稳定的切削效果。在PCBN刀具的合理应用方面，可以说他们走在了行业的前沿，具有很丰富的PCBN使用经验。

公司经过近二十年的发展，我们不断的在研发新产品，近年来针对轧辊行业新开发了CY1材质，通过对微粉粒度、结合剂、CBN含量进行优化改进，抗冲击性和耐磨性都有很大提升，已经赶超了国内外***国家的同类产品水平。

CBN刀具的加工材质

    （1）高硬度铸铁

      如高铬铸铁、合金铸铁、镍硬铸铁、白口铸铁均属于高硬度铸铁，典型零部件有轧辊、工业泵等。针对高硬度铸铁常用CY1和HJ3系列材质，优势***。可拉荒粗车有夹砂、气孔的铸件毛坯。

    （2）高硬度钢件（硬度HRC45以上）

      如高锰钢、高速钢、淬火钢，高频淬火钢，工具钢，轴承钢等，典型零部件包括轧臼壁、高速钢轧辊、淬硬齿轮/齿轮轴、轴承、滚珠丝杠、模具等。使用CY1/CY6和HJ6系列材质cbn刀具效果明显。【刀片的韧性和耐磨性能优异；单边背吃刀量ap可达7.5mm，可加工HRC45-HRC79之间的高硬度钢件】

    （3）普通灰铸铁（HT150/200/250/300等）

      如发动机缸体/缸盖、刹车盘、制动鼓、皮带轮、离合器压盘等均属于灰铸铁件。使用CY3和HJ3材质的系列刀具。加工速度高，效***，有效节约成本。

    （4）其他难加工材料            

      如粉末冶金、高温合金材料，及镍基、铁基、钴基等高硬度堆焊/喷焊/激光熔覆/热喷涂材料工件。使用HJ8牌号的cbn刀具。