CBN刀具在采煤机齿轮加工中的应用
采煤机齿轮多属于重载齿轮，要求寿命长、可靠性高，特别要承受过载、冲击的考验。目前， 我公司生产的采煤机齿轮几乎都采用18Cr2Ni4WA钢。18Cr2Ni4WA钢属高合金渗碳钢，经渗碳后，零件表面含碳量高， 淬火后形成心部硬度32～38HRC，表面硬度58～62HRC。这种设计满足重载的需求，然而对后续的精加工是严峻的考验。
附图为我公司生产的一种典型18Cr2Ni4WA齿轮。在渗碳、淬火后，图中涂红色外圆表面硬度58～62HRC，且该外圆凹在轮辐内，普通外圆磨床(M1350、MQ1650等)根本无法加工。
18Cr2Ni4WA齿轮
我公司长期采用自贡长城牌硬质合金刀片YT726，以车代磨，基本能够满足外形尺寸的需求。随着煤矿设备的竞争日趋激烈，公司提出打造“精品采煤机工程”，对于采煤机齿轮的质量、生产效率都提出了更高的要求。笔者通过研究，渗碳淬火前，该外圆直径留有0.4～0.5mm的精加工余量。采煤机齿轮属于小批量生产，采用CBN刀具，仍以车代磨的工艺方法加工。刀具选用如表1所示，切削参数及机床选用如表2所示。
表1
表2
通过在采煤机齿轮加工中应用CBN刀具，笔者总结以下几点：
(1)CBN刀具可起到以车代磨的效果，由于切削深度比磨削深度大十几倍以上，因此加工效率高，表面不产生烧伤。
(2)加工高合金，CBN刀具切削速度较硬质合金刀具提高5倍以上，切削效率提高3倍以上。
(3)加工的表面质量，CBN刀具较硬质合金刀具有不俗的表现。
(4)CBN刀具较硬质合金刀具，在同等采购成本下，寿命相对较长，也就是性价比要好一些。
以上只是我们在采煤机齿轮制造中一个工序的应用。在整个齿轮的制造工艺中，我们还要用到滚齿刀、插齿刀、剃齿刀、内外车刀、割槽刀、磨齿砂轮等。刀具是我们采煤机齿轮制造的基础，在此笔者对刀具设计制造提出殷切期望。
在设计方面，不能“节约”掉了设计人员，设计不是简单地测绘、仿制。国内外刀具企业的成功经验值得学习，但这种学习要在分析、理解的基础上，掌握他人成功经验的原理，结合自己的特点加以融会贯通，这样才是可行的，才是所谓的“仿创结合”。加强复合刀具的设计和研发，加强合作，提供完整的满足客户要求的切削加工解决方案。
在制造方面，不断升级改造刀具制造技术与装备水准，提升刀具产品从里到外全方位的品质。应该特别关注刀具材料热处理工艺的制造水平。
在服务方面，我们一些刀具厂商为了节约成本和加快资金周转，过多地依赖了分销商。其实好多分销商对刀具知之甚少，因此，沟通和信任度存在不足，不利于刀具制造商获得客户技术发展的动向，不利于调整自身的产品发展战略。
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