01CBN刀具的定义
立方氮化硼CBN(CubicBoronNitride)是20世纪50年代首先由美国通用电气(GE)公司利用人工方法在高温高压条件下合成的人造立方氮化硼刀具（CBN刀具），其硬度仅次于金刚石而远远高于其它材料，因此它与金刚石统称为超硬材料。
20世纪70年代，前苏联、中国、美国、英国等国家才相继研制成功作为切削刀具的CBN烧结体—聚晶立方氮化硼CBN(CubicBoronNitride)。从此，CBN（立方氮化硼）以它优越的切削性能应用于切削加工高硬度铁、钢件等黑色金属材料。
以下是CBN刀具和其他刀具材料的硬度和韧性对比图。
02CBN刀具的性能优势具有很高的硬度和耐磨性
CBN单晶的显微硬度为HV～，是目前已知的第二高硬度的物质，CBN复合片的硬度一般为HV～。
具有很高的热稳定性和高温硬度
CBN的耐热性可达～℃，在℃时的硬度为Al2O3/TiC陶瓷的常温硬度。
具有较高的化学稳定性
CBN具有很高的抗氧化能力，在℃时也不产生氧化现象，与铁系材料在～℃时也不发生化学反应。
具有良好的导热性和较低的摩擦系数
03CBN刀具的结构整体式镶嵌式复合式
华菱还可提供定位槽、断屑槽、修光刃、涂层等形式
04CBN刀具的应用1、加工材质高硬度铸铁（硬度HSD75以上）
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。华菱超硬针对高硬度铸铁推出BN-K1和BN-K10材质，优势显著。
高硬度钢件（硬度HRC45-68）
如高锰钢、高速钢、淬火钢等，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。针对高硬度钢件华菱超硬推荐BN-S10、BN-S20、BN-S、BN-H10、BN-H21材质加工。
普通灰铸铁（HT///）
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。华菱超硬推荐BN-S和BNK30材质高速加工。
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。华菱超硬推荐BN-S、BN-S、BDN80等材质加工。
2、应用行业3、常用工艺重载切削采用极大的切深对大型零件进行车削，华菱CBN刀具BN-K1和BN-S20材质具有强度高、耐磨损、抗冲击韧性好等特点，相较于其他刀具，可获得更高的加工效率，广泛应用于能源、矿山、钢铁、冶金行业。
高速切削是指在比常规切削速度高出很多的速度下进行的切削加工，华菱超硬刀具BNK30材质目前可在m/min的切削速度下高速加工，高出硬质合金刀具极限切削速度近10倍。
以车代磨是将淬硬钢的车削作为最终精加工工序的工艺方法，其加工质量可代替磨削工序，华菱超硬刀具具有硬度高、耐崩损性强等特点，并形成了从连续—断续，粗加工—超精加工一整套的“以车代磨”硬加工领域刀具方案。
干式切削是完全不用冷却润滑液的切削；不影响环境，便于切屑回收，是一种“绿色制造”工艺。华菱目前可对铸铁、硬钢、铝合金、高温合金，碳纤维复合材料等进行干式切削，助力绿色制造。
05CBN刀具的性能参数06CBN刀具的推荐切削参数粗加工时，应尽量保证较高的金属切除率和必要的刀具耐用度，故一般优先选择尽可能大的切削深度ap，其次选择较大的进给量f，最后根据刀具耐用度要求，确定合适的切削速度。精加工时，首先应保证工件的加工精度和表面质量要求，故一般选用较小的进给量f和切削深度ap，而尽可能选用较高的切削速度Vc。
07CBN刀片型号的选择CBN刀片型号的选择大致概括刀杆或刀盘型号选择和刀片型号（含刀尖圆弧）选择两类。
立方氮化硼（CBN）刀片配用车刀杆选择焊接复合式CBN刀片有中心孔定位，可配用普通可转位硬质合金刀片用刀杆，在此不再赘述。
整体CBN刀片由于没有中心定位孔，常选用C型上压式车刀刀杆（既立方氮化硼车刀杆），着重选择刀方尺寸，车刀的主偏角，正反手及配用刀片的形状。如常用外表面车刀杆CCLNRP12；CRGNRP；CSSNRP12，CSRNRP，CSXNRS15等型号。
以CRGNRP刀杆为例，其字母代表意思依次为：
C表示装夹方式—上压式
R表示整体刀片形状（圆形）
G表示车刀主偏角角度（45度）
N表示整体刀片后角角度（N代表零度）
R表示正反手（L表示反手）
表示刀体的刀方尺寸（高*宽）
P表示刀杆的长度（长）
立方氮化硼（CBN）刀片型号的选择举例：CBN刀片型号SNMN依次包括刀片形状，刀片后角，刀片的公差级别，刀片的装夹方式（整体CBN刀片多为N表示），刀刃长度，刀片厚度，刀片刀尖圆弧半径。
CBN刀片的形状根据被加工工件的形状选择，刀片后角根据被加工工件的材料选择，刀片的公差级别根据被加工工件的加工精度选择，刀片的切削刃长度、刀片厚度、刀尖圆弧角根据被加工工件的切削用量选择。
其中刀尖圆弧角和走刀量、表面粗糙度之间的关系，粗加工时按刀尖圆弧半径选择刀具最大走刀量，或通过经验公式计算刀具走刀量；精加工时按工件表面粗糙度要求计算精加工走刀量。
粗加工选用最大走刀量参考表如下：
刀尖圆弧半径mm
0.4
0.8
1.2
1.6
2.4
最大走刀量mm/r
0.25-0.35
0.4-0.7
0.5-1.0
0.7-1.3
1.0-1.8
粗加工走刀量经验计算公式：
f粗=0.5R
式中：R－刀尖圆弧半径mm
f粗－粗加工走刀量mm
华菱超硬会为客户提供配刀表，只要按照表格上面的内容填写即可，之后立方氮化硼（CBN）刀片型号的选择工作交给华菱。
08CBN刀具的磨损形式1、连续切削中的磨损形式后刀面磨损最常见的磨损形式，是刀具与工件材料中的硬粒子摩擦形成的，磨损严重则会致使被加工工件的表面粗糙度和尺寸精度超差，需替换新的CBN刀片。
月牙洼磨损发生在刀片的前刀面，是由工件材料和切削刀具之间的化学反应造成的。月牙洼磨损会导致切屑处理恶化，影响已加工表面质量，而且过大的月牙洼磨损会削弱切削刃并可能导致断裂。
压力面磨损：主要原因是因为切削速度太快，进给量太大，刀具后角太小而造成压力面磨损。
边界磨损：主要原因是主偏角太大，进给量太大，切削速度太低造成边界磨损。
2、断续切削中的破损形式崩刃这是CBN刀具断续加工钢和铸铁时常见的一种破损形式。它是在切削刃上产生的小缺口，刀刃上几个小缺口或被崩掉一小块。如微崩刃的刀具在允许的磨损限度内还能继续切削，超差则需要更换。
碎裂CBN刀具连续切削高硬度材料或者断续切削工件时常发生的破损形式，这是由于断续切削高硬度工件时冲击载荷过大、短时间切削后即发生的早期破损，虽然切削条件适当，但切削较长时间后，没有及时换刀，由于刀具材料疲劳就发生了大块的断裂。
剥落：铣削钢和铸铁端面时，在前刀面上常出现的贝壳状剥落。出现此类情况，可通过提高切削速度、降低进给量，使用有负倒棱、刃口经过钝化处理的刀片。
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华菱超硬CBN刀具在刹车盘加工领域更胜一筹
华菱简介华菱超硬，作为我国超硬刀具国产化先驱，早期以脆硬材料加工用立方氮化硼刀具和高品级金刚石为研究方向，在超硬刀具学术界享有很高的声誉，尤其在“以车代磨”、超高硬度重载切削、铸铁高速加工等细分领域独具优势。
同时，依据河南超硬材料研究所的先天资源，在3C行业、航空航天、核能军工领域不断推陈出新CBN/PCD刀具和其他新材料工具。
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