立方晶窒化ホウ素（CBN）工具の製造工程

1. 原料の精製方法

CBN粉末にはWBN、HBN、パイロフィライト、グラファイト、マグネシウム、鉄などの不純物が残留するため、また、バインダー粉末やバインダー粉末には吸着酸素や水蒸気などが含まれており、焼結には好ましくありません。したがって、原料の精製方法は合成多結晶の性能を確保するための重要な要素の 1 つです。開発中、CBN 微粉末と結合材を精製するために次の方法を使用しました。まず、CBN エンブレム粉末を約 300℃ の NaOH で処理して、パイロフィライトと HBN を除去します。次に、過塩素酸を沸騰させて黒鉛を除去します。最後に、塩酸を電熱板上で沸騰させて金属を除去し、蒸留水で中性になるまで洗浄します。接合に使用するCo、Ni、Alなどは水素還元処理されています。次に、CBNとバインダーを一定の割合で均一に混合し、黒鉛型に加え、1E2以下の圧力で真空炉に送り込み、800〜1000℃で1時間加熱して汚れや吸着酸素を除去します。表面に水蒸気が付着しているため、CBN粒子の表面は非常にきれいです。

結合材の選択と添加に関して、現在 CBN 多結晶に使用されている結合材の種類は 3 つのカテゴリに要約できます。

(1) Ti、Co、Ni などの金属バインダー。Cu、Cr、W、およびその他の金属または合金は、高温で軟化しやすく、工具寿命に影響を与えます。

(2) Al2O3 などのセラミックボンドは高温には耐えられますが、衝撃靱性が低く、工具が崩れやすく、損傷しやすいです。

(3) 炭化物、窒化物、ホウ化物とCo、Ni等の固溶体であるサーメット結合は、上記2種類の結合の欠点を解決します。バインダーの総量は十分である必要がありますが、過剰ではありません。実験結果は、多結晶の耐摩耗性と曲げ強度が平均自由行程(結合相層の厚さ)と密接に関係しており、平均自由行程が0.8~1.2μMの場合に多結晶の摩耗率が最も高くなり、バインダー量は10％～15％（質量比）です。

2. 立方晶窒化ホウ素 (CBN) ツールの初期は 2 つのカテゴリーに分類できます
1 つは、CBN、結合剤、および超硬合金マトリックスの混合物を、塩カーボンチューブのシールド層で隔てられたモリブデンカップに入れることです。

もう1つは、合金基板を使用せずに多結晶CBNカッター本体を直接焼結する方法です。6面トッププレスを採用し、側面加熱アセンブリ加熱を使用します。混合したCBN微粉末を組み立て、一定の圧力と安定性の下で一定時間保持した後、ゆっくりと室温まで降下させ、その後ゆっくりと常圧まで降ろします。多結晶CBNナイフ胚の作製

3. 立方晶窒化ホウ素 (CBN) ツールの幾何学的パラメータ

立方晶窒化ホウ素 (CBN) 工具の耐用年数は、その幾何学的パラメータと密接に関係しています。適切な前後角度により、工具の耐衝撃性が向上します。切りくず除去能力と放熱能力。すくい角の大きさは、刃先の応力状態やブレードの内部応力状態に直接影響します。工具先端への機械的衝撃による過度の引張応力を避けるため、一般的にマイナスの正面角(-5°～-10°)が採用されます。同時にリアアングルの摩耗を軽減するため、主・副リアアングルは6°、工具先端半径は0.4～1.2mm、面取りは滑らかに研磨されています。

4.立方晶窒化ホウ素（CBN）工具の検査
硬度指数、曲げ強さ、引張強さなどの物理的特性の検査に加えて、高倍率電子顕微鏡を使用して各ブレードの表面および刃先処理の精度を確認することがさらに必要です。次に寸法検査、寸法精度、M値、幾何公差、工具の粗さ、そして梱包、倉庫となります。