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【摘要】車削加工是機械制造業中最基本、最廣泛、最重要的一種工藝方法，它直接影響生產的質量、效率、成本、能源消耗和環境保護。由于現代科學技術的發展，各種高強度、高硬度的工程材料越來越多地被采用，傳統的車削技術難以勝任或根本無法實現對某些高強度、高硬度材料的加工，而現代的硬車削技術使之成為可能，并在生產中取得明顯效益。隨著高硬度切削材料和相關機床的發展，CBN刀具在新型車床或車削加工中心上的應用，對淬硬鋼的車削不再是難題，華菱超硬CBN刀具硬車削淬硬鋼的表面質量可以達到精磨的水平。在發達國家硬車削技術已被普遍應用于各種零件加工，大多數硬車削技術的應用已成功替代了磨削。本文重點介紹一下CBN刀具在硬車削領域的應用。

【關鍵詞】： 硬車削   新工藝   CBN刀具

一、什么是硬車削

一般情況下，車削只是淬火前進行的粗加工。直到20世紀90年代前，淬火后的精加工還只能采用磨削工藝，而車削也只能加工硬度值低于55HRC的工件。

硬車削，又稱為以車代磨。通常所說的硬車削是指把淬硬鋼的車削作為最終加工或精加工的工藝方法，以替代目前普遍采用的磨削技術。淬硬鋼通常指淬火后具有馬氏體組織，硬度高，強度也高，幾乎沒有塑性的工件材料。當淬硬鋼的硬度 >55HRC時，其強度sb約為2100～2600N/mm2。利用華菱超硬CBN刀具在車床或車削加工中心上采用硬車削工藝對淬硬鋼（55～65HRC）進行加工，其加工精度可達IT5，表面粗糙度Ra≤0.6μm。

二、硬車削的特點

　　1、加工效率高

　　所消耗的能量是普通磨削加工的1/5 ，金屬切除率通常是磨削加工的3～4倍。硬車削加工時一次裝夾即可完成多種表面加工（如車外圓、車內孔、車槽等），縮短輔助時間，加工表面之間位置精度高。

　　2、潔凈工藝

　　大多數情況下，硬車削無須冷卻液。所以可省去相關的冷卻液配套裝置，從而降低生產成本，簡化生產系統，形成的切屑干凈清潔，易于回收處理容易。

　　3、設備投資少，適合柔性生產要求

　　在生產率相同時，車床投資是磨床的1/3～1/2，其輔助系統費用也低。對于小批量生產而言，硬車削不需特殊設備，而大批量加工高精度零件則需耍使用剛性好、定位精度和重復定位精度高的數控機床。

　　 車床本身就是一種加工范圍廣的柔性加工方法，車削裝夾快速，采用配有多種刀具轉盤或刀庫的現代CNC車床很容易實現兩種不同工件之間的加工轉換，硬車削尤其適合此類加工。因此，與磨削相比，硬車削能更好地適應柔性化生產要求。

　　4、硬車削可使零件獲得良好的整體加工精度

硬車削過程中產生的大部分熱量能被切屑帶走，不會產生像磨削加工過程中出現的表面燒傷和裂紋，具有優良的表面加工質量，有精確的加工圓度，確保加工表面之間較高的位置精度。

三、CBN刀具在硬車削領域的應用 　　

很多工廠錯誤的選擇了硬質合金刀具或者陶瓷刀具，或者不清楚所用機床是否具有足夠的剛性等以承受二倍于普通車削的壓力，都可以使硬車削工藝得不到充分的發揮，而CBN刀具恰恰適合，雖然價格相較于硬質合金和陶瓷刀具貴，但確實是硬車削工藝的理想刀具選擇。

華菱超硬CBN刀片能夠在斷續切削過程中保持定位不變，在連續切削過程中提供安全的刀具磨損率。當采用合理的硬車削工藝時，CBN刀片除了在控制直徑公差方面比不上磨削以外，其它性能都是首屈一指的。陶瓷不如CBN耐磨，因此一般不用于公差要求小于±0.025mm的加工。陶瓷不適合于斷續切削，而且不能加冷卻液，因為冷熱沖擊可能造成刀片破裂。刀片的鈍緣幾何形狀是陶瓷材料的固有特點，這一特點使切削力增大而工件表面光潔度下降。另外，陶瓷刀片刃口斷裂可能是災難性的，它可能導致所有切削刃均不能使用。

四、CBN刀具硬車削淬硬鋼時的切屑狀態

因為硬車削產生的熱量大部分由切屑帶走，華菱超硬介紹到：連續切削時，切屑應該呈熾燃的橙黃色，并像一根緞帶似地飄逸而出。如果切屑冷卻后用手一壓基本斷裂，表明切屑帶走的熱量是正常的。斷續切削時，切屑屬于碎屑狀態，不會出現纏繞工件和刀具的現象。

五、CBN刀具硬車削螺紋時需注意哪些因素

采用合適的CBN刀片幾何形狀是在硬車削螺紋的關鍵，最好的螺紋刀片是類似于鏜桿上安裝的三角形刀片。華菱超硬建議在淬硬材料上車螺紋時，為了控制切削壓力和延長刀片壽命，有必要增加走刀次數并減小切深。另一種選擇是采用交替式側面切入方式，可改變切削力承受位置并延長刀具壽命。

六、CBN刀具硬車削過程中切削液的選擇

CBN刀具硬車削過程中切削液也很影響加工效率，切削液可以加，但華菱超硬一般不建議使用，因為切削液供給不均勻，很容易造成CBN刀具崩刃，一般建議風冷，如果必須要添加冷卻液時，其成份必須是水基的。在完全匹配的硬車削過程中形成的切屑可以帶走80％～90％的熱量。如此熾熱的切屑一旦接觸低燃點冷卻油，整個工序將有可能遭到徹底破壞。

七、CBN刀具硬車削淬硬鋼時的切削參數

    切削參數選擇是否合理，對硬車削影響很大，工件材料硬度越高，一般建議切削速度越小，但由于CBN刀具的耐熱性和耐磨性好，可選擇可選用較高的切削速度和較大的切削深度以及較小的進給量對淬硬鋼進行硬車削。下面是CBN刀具硬車削淬硬鋼的參數。