從傳統(tǒng)來看坡循，對材料硬度達到或超過HRC45的零件進行加工需要采用專用的磨削設(shè)備和工藝鸣拦。而今天隨著機床和切削刀具技術(shù)的穩(wěn)步發(fā)展，為零件制造商提供了更多的新工藝方法迂擅，越來越多的制造商都在探索適合他們的新加工方案幕柬。

　　對于很多應用而言，相對于磨削加工症丁，硬零件車削具有幾方面的優(yōu)點：一般來說拆内，車削中心的成本低于精密磨床，并可在同一機床中加工零件的多部位宠默，大大提高了操作的靈活性麸恍；降低了刀具庫存，并且車削中心比磨床更容易與自動化系統(tǒng)集成搀矫。此外抹沪，車削過程產(chǎn)生的切屑是可以被再利用的，而磨削產(chǎn)生的細切屑必須被處理瓤球。磨削雖然可加工出公差在± 0.005mm以內(nèi)的尺寸融欧，但硬零件車削被證明是適用于大多數(shù)其他應用的卓越工藝技術(shù)。當制造商決定從硬零件車削中獲益時卦羡，應重視以下幾個關(guān)鍵方面噪馏。

機床設(shè)計

　　要想成功進行硬零件的車削，機床至關(guān)重要绿饵。目前欠肾，大多數(shù)機床制造商都提供了為實現(xiàn)最佳加工性能而專門設(shè)計的機床模塊。無論考慮新的投資機床還是改造機床，需要考慮以下幾個因素：

　　機床底座會大大影響加工剛性刷航，鑄鐵或者鑄鐵加強型底座可以提供最佳的穩(wěn)定性讥啤。

　　機床的轉(zhuǎn)塔結(jié)構(gòu)也會影響硬零件車削。理想來說启尚，制造商會關(guān)注轉(zhuǎn)塔的剛性和集成模塊化刀柄系統(tǒng)睬仿，這有助于通過縮短刀具懸伸來減少振動。為了優(yōu)化其性能纤秃，集成模塊化刀柄系統(tǒng)應該是圓周各向夾緊竹小，而不是緊靠兩個螺釘來夾緊。

　　最后蝎杯，根據(jù)加工零件的規(guī)格傲钳，需要慎重考慮投資帶尾座的機床。因為零件懸伸超過四倍直徑（從卡盤處算起）戒甜，一般必須使用尾座棺昵，以獲得一致性和穩(wěn)定性。

“軟狀態(tài)”準備

　　在考慮硬零件車削應用時润申，零件的“軟狀態(tài)準備”對總體加工的成功有著巨大影響销贝。要想獲得一致的“輸出”需要使用一致的“輸入”。在淬硬前呻纹，零件余量要均勻堆生。各加工廠往往只注重最終成品的質(zhì)量，而忽視了這一關(guān)鍵因素雷酪。結(jié)果由于切削深度的變化使刀具受到不同切削條件的影響淑仆，從而直接影響到切削質(zhì)量、刀具壽命和生產(chǎn)效率哥力。在硬零件車削中蔗怠，去除0.0008英寸或0.0012英寸的材料都會對刀具施加很大的外力，從而損害整體的加工穩(wěn)定性省骂。這同樣適用于材料的硬度蟀淮，硬度為58 HRC的零件與硬度為62 HRC零件的加工要求是不同的。雖然對于成品零件這些變量是可以接受的钞澳，但是出于對加工效率和效用的考慮怠惶，還是應盡量避免這些情況。

　　除了確保各零件的材料和尺寸的一致性外轧粟，制造商還應尋找更好的設(shè)計方法來準備要硬化的零件策治。如果可能的話，任何孔础辉、鍵槽和溝槽都應做倒角加工肄埠。這樣就可以在斷續(xù)切削時通過平穩(wěn)的進入和退出刀具來減少刀具和加工過程中的沖擊應力妄舅。

刀片的選擇

　　刀片選擇是硬零件車削配刀時首先考慮的因素之一。硬質(zhì)合金刀片可以加工硬度為40 HRC - 50 HRC的材料并具有很好的性能搓胯，是低硬度范圍材料的不錯選擇和绳。

　　常見的硬度范圍在50 HRC - 55 HRC的材料包括含碳量低的低碳鋼。這類材料一般都是表面淬硬臂沽，因此挺教，要求刀具具有很高的抗月牙洼磨損性。陶瓷刀片是這類應用的出色選擇橡戈。

　　硬度超過55 HRC包括表面硬化鋼和大多數(shù)整體淬火鋼在內(nèi)的材料阎肌，都需要特別的抗后刀面磨損性。CBN（立方氮化硼）在這類型材料的粗加工和精加工方面表現(xiàn)突出掷雪。人類已知的第二大最硬材料——立方氮化硼具有優(yōu)異的耐磨損性将遮，并且能夠應對高切削溫度所產(chǎn)生的不利影響。

　　對于硬度高于HRC 55的材料肌坑，確定采用含多少碳含量的CBN非常重要近弟。含碳量高的材料磨蝕性就很強，那么刀片的材料成分應該是立方氮化硼含量更高挺智，陶瓷粘合料含量較低 —— 這可以最大限度地減少刀片的后刀面磨損藐吮，但需要采用較低的切削速度，約400英尺/分鐘逃贝，以避免產(chǎn)生月牙洼磨損。相反迫摔，對碳含量低的材料而言沐扳，后刀面磨損不是大問題，可以考慮使用陶瓷粘結(jié)劑高抗月牙洼磨損更好的CBN刀片句占，其速度范圍通常在600英尺/分鐘沪摄。

　　除了材料的碳含量外，零件設(shè)計也會影響到CBN 刀片的選擇纱烘。對于長時間連續(xù)切削的零件加工場合杨拐，通常使用CBN含量約40％左右的刀片。對于斷續(xù)切削不嚴重的加工場合擂啥，如已經(jīng)做了倒角的孔或鍵槽哄陶，50％ - 60％的CBN含量可以將韌性提高到所需的水平，同時仍具有很好的耐磨性俺乓。對于斷續(xù)切削很嚴重的加工場合勋匙，須采用70％ - 75％CBN含量的刀片，以達到所需刃線的韌性要求檀丝，從而滿足加工應用的需要韭赡。

　　刃口處理也會影響到硬零件車削的加工工藝挟晒。不同工況下，刀片需要的刃口處理的角度就不同割懊。不同的角度和刃帶寬度帶來不同的刃口處理寸快。T-形刃口是最常見的，使用圓角來分散刃口處集中切削力烙赴。S-形刃口與T-形刃口相似汞阔，但刀刃經(jīng)過磨削，在此處刃帶角和刀片表面可以接觸称几，從而提高了耐磨性捏梯。使用E-land槽型，無需進行磨削疫稿，但刀片是有15 μm – 20 μm研磨刃帶培他，保護刀片不會崩刃。

　　最后遗座，采用Wiper（修光刃）槽形的刀片可大大提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率舀凛。一般而言，Wiper（修光刃）槽形和標準的刀尖半徑相比途蒋，Wiper可以在兩倍進給率下獲得同樣的表面光潔度猛遍。相反，使用Wiper修光刃槽形并保持相同的進給率可達到更高的表面光潔度号坡。這是因為Wiper（修光刃）槽形作用在刀片上的切削力分布比較大懊烤。

編程考慮因素

　　外圓車削時（O.D.），中心高至關(guān)重要宽堆，尤其是較小的零件腌紧。保持中心高在0.002英寸以內(nèi)，再大就會極大地影響加工質(zhì)量畜隶。內(nèi)圓鏜削時壁肋，其定位取決于刀具懸伸量。鏜桿設(shè)置略高于其中心會有利于加工籽慢，這樣切削力靠近中心逊汤，而不是將其推離最佳位置。

　　如果可能的話湘胚，最好將刀具正面朝上固定在機床上啥榜。這將使切削壓力回到機床上，從而在加工過程中減少振動和增加剛性吸辑，實現(xiàn)更好的加工質(zhì)量庵锰。

　　編程員必須考慮：硬零件車削是采取1次切削還是2次切削策略。在高品質(zhì)的機床和正確的配刀情況下串飘，通常1次切削即可完成合格的加工形狀和表面質(zhì)量陪孩。當發(fā)生最常見的異常情況時雁痪，不管是硬度還是形狀，熱處理過程都會使零件變形盅妹。在此情況下猴襟，很可能需要采取2次切削策略，以確保高質(zhì)量的加工結(jié)果羔俭。

監(jiān)控刀具磨損

　　所有刀片最終都會出現(xiàn)磨損形式曼庆，因此，注意觀察這些磨損形式可以了解如何優(yōu)化切削過程阁吝。當采用陶瓷或CBN刀片進行硬零件車削時砚婆，容易發(fā)生月牙洼磨損，如果磨損過快突勇，就可能需要降低切削速度装盯，或換成CBN含量較低更耐磨的刀片。在硬零件車削中甲馋，后刀面磨損也是常見的問題埂奈，通常表明需要降低切削速度。如果刀片出現(xiàn)溝槽磨損定躏，通常會發(fā)生在切深處账磺，改變主偏角可以減少影響，而且能使切屑更薄痊远。

使用瑞士縱切機床進行硬零件切削

　　雖然迄今為止硬零件車削已廣泛應用于汽車業(yè)和通用機械的零件加工垮抗，但越來越多的工廠使用瑞士縱切機床來加工醫(yī)療產(chǎn)品零件。制造商面對前述所有因素挑戰(zhàn)時應做更多的考慮碧聪。雖然CBN刀片在這類應用中具有良好的精加工表現(xiàn)借宵，但刀具壽命在很大程度上取決于所用的切削液的類型。大多數(shù)瑞士縱切機床配有油基的冷卻液系統(tǒng)椿烂，致使大量熱量被滯留在切削區(qū)。由于硬零件車削中會產(chǎn)生高溫着阿，水溶性冷卻液系統(tǒng)具有更優(yōu)異的冷卻效果伍配，并提高了刀具壽命和生產(chǎn)效率。

專家知識的價值

　　硬零件車削為今天的制造商提供了非常明顯的優(yōu)勢茁帚，無需安裝專業(yè)化的機器設(shè)備跨峡，大大提高了加工靈活性并實現(xiàn)了最大的生產(chǎn)效率。文中前述的各種問題是涉足該領(lǐng)域的制造商們都要面對的最常見的問題娶痕。但是拦举，卓越的專家知識是無可取代的。機床制造商和刀具供應商都擁有龐大的工程師團隊数截，針對各種零件的加工工藝進行優(yōu)化攻關(guān)盐传。不管是第一次進行硬零件車削還是僅僅希望從現(xiàn)有工藝中獲得更多改進趾双，向?qū)＜覀冏稍兛倳屇@益頗豐。

（山特維克可樂滿）

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