【編者按】最近蚯窥，兩家制造商對(duì)淬硬零件加工的生產(chǎn)效率有了顯著提高起胡，分別提高116%和322%。究其原因泉互，他們既沒有更換設(shè)備，也沒有引入新的加工方法召藻，只是在數(shù)控車床上執(zhí)行車削工序時(shí)严钞，改變可轉(zhuǎn)位刀片的類型即實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)效率的大幅提升。與之前相比忆某，這種新型的刀片使刀具的進(jìn)給速度提高了三倍点待，從而節(jié)約加工時(shí)間，降低了生產(chǎn)成本弃舒。使生產(chǎn)效率獲得如此大幅提升的刀片就是山特維克可樂滿的Xcel刀片癞埠，在保證更高進(jìn)給速度的同時(shí)還能夠保持較低的表面粗糙度值，這種切削刃技術(shù)的創(chuàng)新對(duì)硬零件車削產(chǎn)生了深刻的影響聋呢。

　　硬零件車削要求

　　硬零件車削在切削力方面有其獨(dú)特的要求苗踪，并且在正常工況下，刀具上受到的壓力也比加工其他材料更大。此外通铲，硬工件材料具有磨蝕性毕莱，因此刀具更易磨損且會(huì)產(chǎn)生更多熱量。立方氮化硼（CBN）刀具的硬度僅次于金剛石颅夺，非常適合于該加工領(lǐng)域朋截。如今，一系列主要成分為CBN顆粒的高性能刀片材質(zhì)都可用于硬零件車削碗啄。

    Xcel刀片概念將硬零件車削的性能整整提升了一個(gè)等級(jí)质和。對(duì)于精車工序，只要滿足表面粗糙度要求隅贫，Xcel刀片的優(yōu)越性就會(huì)得到充分展示甸诽。并且，對(duì)于粗加工工序做销，其進(jìn)給能力也相當(dāng)不錯(cuò)所惶。當(dāng)正常穩(wěn)定性得到保證時(shí)，只要沿著臺(tái)肩有足夠的間隙对夹，便可采用Xcel刀片獲得最高0.5mm/r的進(jìn)給速度桦溃。如果配合進(jìn)給速度兩倍于普通刀具的Wiper（修光刃）刀片，用戶可以確保穩(wěn)定的工序和可預(yù)測(cè)的加工結(jié)果极哨。

　　針對(duì)硬零件車削呐相，如果用車床替換磨床，最佳的解決方案是粗加工時(shí)采用Xcel刀片硼屁，隨后的精加工工序采用具有WG槽形的Wiper刀片汞小。

　　Xcel刀片特點(diǎn)

　　理想情況下，Xcel刀片的進(jìn)給速度為0.3～0.5mm/r赠懊。采用Xcel刀片時(shí)蛛挚，推薦最大切削深度為0.25mm。采用CNGX刀片加工到臺(tái)肩時(shí)囚企，由于刀片形狀特殊而必須作出規(guī)定：除非臺(tái)肩處有退刀槽設(shè)計(jì)丈咐，否則至少避讓2.7mm。切削速度最高能達(dá)到300m/min龙宏，但推薦值通常介于150～200m/min棵逊。切削時(shí)，首先應(yīng)確定進(jìn)給速度以獲得更高的加工率银酗，然后確定切削速度以優(yōu)化生產(chǎn)效率歹河。

　　硬車削理想的零件為大直徑軸、套筒和齒輪花吟，涉及到縱向車削和端面加工，并且穩(wěn)定性良好。工件材料通常為淬硬鋼或表面硬化鋼衅澈，包括16MnCr5（硬度>60HRC）或17CrNiMo6键菱。尤其加工齒輪時(shí)存在硬－軟切削，其中外徑處的材料硬度為62HRC今布，而中心處的材料硬度則會(huì)降至30HRC经备。硬度低于45HRC的工件材料不推薦使用CBN，但在應(yīng)用和材質(zhì)均合適的情況下掩半，可以將CBN與硬質(zhì)合金刀具一起組合使用瞒脆。

　　切削可以為連續(xù)或斷續(xù)切削，就如齒輪輪齒或軸特性一樣溉谣，通過選擇合適的刀片材質(zhì)可以對(duì)此類切削進(jìn)行最佳優(yōu)化纺闷。表面粗糙度值通常可達(dá)到Rz=1μm或Ra=0.25μm胧含，尺寸公差保持在0.01mm以內(nèi)需复。采用高進(jìn)給可獲得良好的表面質(zhì)量：進(jìn)給速度為0.3mm/r時(shí)，表面粗糙度Ra=0.3μm费控；進(jìn)給速度為0.4mm/r時(shí)拓郑，表面粗糙度Ra＝0.5μm；進(jìn)給速度為0.5mm/r時(shí)咸培，表面粗糙度Ra＝0.8μm节霸。

　　在半精加工能力方面，Xcel刀片的加工效率極高疑跑。

　　硬零件車削是淬硬零件磨削的替代選擇怒医，兩種加工方法可互為補(bǔ)充。現(xiàn)代CBN材質(zhì)意味著可提供更多堅(jiān)固耐用的刀具匣椰，目前的刀片技術(shù)也促成了生產(chǎn)效率和精加工能力均大幅提升的切削刃裆熙。

　　將最大切屑厚度作為進(jìn)給速度的基礎(chǔ)時(shí)，相比標(biāo)準(zhǔn)圓角刀尖刀片禽笑，Xcel提供了更高的進(jìn)給能力入录。主偏角較小時(shí)，直刃所生成的薄切屑可提供更大的生產(chǎn)效率佳镜，提升空間僚稿。

　　機(jī)械鎖定的CBN刀片圓角可提供多刃口刀片所需的強(qiáng)度和安全性，既經(jīng)濟(jì)實(shí)用又優(yōu)化了可靠性蟀伸。Safe–Lok多圓角技術(shù)具有安全焊接的CBN圓角蚀同，這使其能夠遠(yuǎn)離硬零件車削時(shí)所形成的熱切削區(qū)。

   Xcel刀片穩(wěn)定性

　　穩(wěn)定性是所有CBN材質(zhì)刀片應(yīng)用的成功要素啊掏，為確保Xcel刀片在加工時(shí)獲得最佳效果蠢络，工件長(zhǎng)徑比應(yīng)保持在4∶1以內(nèi)衰猛。

　　標(biāo)準(zhǔn)的圓頭刀片可產(chǎn)生最低的切削力，但進(jìn)給速度嚴(yán)格受限于刀尖半徑與表面粗糙度之間的關(guān)系刹孔。具有WH槽形的Wiper刀片在較高的進(jìn)給速度下仍然能夠獲得良好的表面質(zhì)量忧绊，并且對(duì)穩(wěn)定性要求較低；而在很高的進(jìn)給速度下可獲得更為理想的表面質(zhì)量缓贤，但需要更高的穩(wěn)定性基列。當(dāng)使用Xcel刀片時(shí)，在高進(jìn)給速度下可獲得較高的表面質(zhì)量卿黍，但對(duì)穩(wěn)定性的要求也越高军笑；即使在較低的進(jìn)給速度下，Xcel刀片也能夠生成很好的表面質(zhì)量见拴。關(guān)注的焦點(diǎn)是盡可能減少切削時(shí)間時(shí)擅暴，則應(yīng)注重進(jìn)給速度與表面粗糙度之間的關(guān)系。

　　當(dāng)?shù)镀褂梅浅Ｐ〉闹髌牵?0°）時(shí)宇赁，在硬零件車削時(shí)切削深度總是被限制蕴轩。采用傳統(tǒng)圓頭刀片時(shí)，切屑厚度沿著切削刃而變化凳嘁，但使用Xcel刀片時(shí)搁突，切屑厚度薄且均勻，這樣就能提供高進(jìn)給的加工能力只磷。

　　刀具壽命

　　對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的圓頭刀片经磅，切削刃上的溝槽磨損非常廣泛，這大大限制了其壽命钮追，而采用Xcel刀片预厌，切削刃磨損呈均勻分布，使刀具壽命得以提高元媚。采用Xcel刀片對(duì)刀具進(jìn)行改進(jìn)轧叽，在一定程度上是由于更短的切削接觸時(shí)間會(huì)產(chǎn)生更低的溫度，并且沿著更長(zhǎng)的直刃擴(kuò)散刊棕。因此炭晒，即使大幅提升進(jìn)給速度， Xcel刀片也能加工出更多的零件甥角。

　　Xcel刀片有兩種基于立方氮化硼（CBN）的材質(zhì)网严。這種刀具材料具有非常高的熱硬度，能夠抵抗塑性變形嗤无，在加工淬硬材料時(shí)允許應(yīng)用較高的進(jìn)給和切削速度組合震束。目前所使用的材質(zhì)也具有良好的韌性、較高的強(qiáng)度咸婿、耐熱沖擊性和抗磨料磨損性姚转。此類材質(zhì)CBN含量為40%～65%谋扼，并且含陶瓷黏結(jié)劑，在高溫下具有更高的抗化學(xué)腐蝕性雕残。此外侥丝，也有CBN含量更高的材質(zhì)，其中添加了金屬黏結(jié)劑榛湖，韌性更高。

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