從傳統(tǒng)來看，對(duì)材料硬度達(dá)到或超過HRC45零件進(jìn)行加工需要采用專用磨削設(shè)備工藝。而今天隨著車床切削刀具技術(shù)穩(wěn)步發(fā)展，為零件制造商提供了更多新工藝方法，越來越多制造商都探索適合他們新加工方案。

　　對(duì)于很多應(yīng)用而言，相對(duì)于磨削加工，硬零件車削具有幾方面優(yōu)點(diǎn)：一般來說，車削心成本低于精密磨床，并可同一車床加工零件多部位，大大提高了操作靈活性;降低了刀具庫(kù)存，并且車削心比磨床更容易與自動(dòng)化系統(tǒng)集成。此外，車削過程產(chǎn)生切屑可以被再利用，而磨削產(chǎn)生細(xì)切屑必須被處理。磨削雖然可加工出公差± 0.005mm以內(nèi)尺寸，但硬零件車削被證明適用于大多數(shù)其他應(yīng)用卓越工藝技術(shù)。當(dāng)制造商決定從硬零件車削獲益時(shí)，應(yīng)重視以下幾個(gè)關(guān)鍵方面。

　　車床設(shè)計(jì)

　　要想成功進(jìn)行硬零件車削，車床至關(guān)重要。目前，大多數(shù)車床制造商都提供了為實(shí)現(xiàn)最佳加工性能而專門設(shè)計(jì)車床模塊。無論考慮新投資車床還改造車床，需要考慮以下幾個(gè)因素：

　　車床底座會(huì)大大影響加工剛性，鑄鐵或者鑄鐵加強(qiáng)型底座可以提供最佳穩(wěn)定性。

　　車床轉(zhuǎn)塔結(jié)構(gòu)也會(huì)影響硬零件車削。理想來說，制造商會(huì)關(guān)注轉(zhuǎn)塔剛性集成模塊化刀柄系統(tǒng)，這有助于通過縮短刀具懸伸來減少振動(dòng)。為了優(yōu)化其性能，集成模塊化刀柄系統(tǒng)應(yīng)該圓周各向夾緊，而不緊靠?jī)蓚€(gè)螺釘來夾緊。

　　最后，根據(jù)加工零件規(guī)格，需要慎重考慮投資帶尾座車床。因?yàn)榱慵疑斐^四倍直徑(從卡盤處算起)，一般必須使用尾座，以獲得一致性穩(wěn)定性。

　　“軟狀態(tài)”準(zhǔn)備

　　考慮硬零件車削應(yīng)用時(shí)，零件“軟狀態(tài)準(zhǔn)備”對(duì)總體加工成功有著巨大影響。要想獲得一致“輸出”需要使用一致“輸入”。淬硬前，零件余量要均勻。各加工廠往往只注重最終成品質(zhì)量，而忽視了這一關(guān)鍵因素。結(jié)果由于切削深度變化使刀具受到不同切削條件影響，從而直接影響到切削質(zhì)量、刀具壽命生產(chǎn)效率。硬零件車削，去除0.0008英寸或0.0012英寸材料都會(huì)對(duì)刀具施加很大外力，從而損害整體加工穩(wěn)定性。這同樣適用于材料硬度，硬度為58 HRC零件與硬度為62 HRC零件加工要求不同。雖然對(duì)于成品零件這些變量可以接受，但出于對(duì)加工效率效用考慮，還應(yīng)盡量避免這些情況。

　　除了確保各零件材料尺寸一致性外，制造商還應(yīng)尋找更好設(shè)計(jì)方法來準(zhǔn)備要硬化零件。如果可能話，任何孔、鍵槽溝槽都應(yīng)做倒角加工。這樣就可以斷續(xù)切削時(shí)通過平穩(wěn)進(jìn)入退出刀具來減少刀具加工過程沖擊應(yīng)力。

　　刀片選擇

　　刀片選擇硬零件車削配刀時(shí)首先考慮因素之一。硬質(zhì)合金刀片可以加工硬度為40 HRC - 50 HRC材料并具有很好性能，低硬度范圍材料不錯(cuò)選擇。常見硬度范圍50 HRC - 55 HRC材料包括含碳量低低碳鋼。這類材料一般都表面淬硬，因此，要求刀具具有很高抗月牙洼磨損性。陶瓷刀片這類應(yīng)用出色選擇。

　　硬度超過55 HRC包括表面硬化鋼大多數(shù)整體淬火鋼內(nèi)材料，都需要特別抗后刀面磨損性。CBN(立方氮化硼)這類型材料粗加工精加工方面表現(xiàn)突出。人類已知第二大最硬材料——立方氮化硼具有優(yōu)異耐磨損性，并且能夠應(yīng)對(duì)高切削溫度所產(chǎn)生不利影響。

　　對(duì)于硬度高于HRC 55材料，確定采用含多少碳含量CBN非常重要。含碳量高材料磨蝕性就很強(qiáng)，那么刀片材料成分應(yīng)該立方氮化硼含量更高，陶瓷粘合料含量較低——這可以最大限度地減少刀片后刀面磨損，但需要采用較低切削速度，約400英尺/分鐘，以避免產(chǎn)生月牙洼磨損。相反，對(duì)碳含量低材料而言，后刀面磨損不大問題，可以考慮使用陶瓷粘結(jié)劑高抗月牙洼磨損更好CBN刀片，其速度范圍通常600英尺/分鐘(183m/min)。

　　除了材料碳含量外，零件設(shè)計(jì)也會(huì)影響到CBN 刀片選擇。對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)切削零件加工場(chǎng)合，通常使用CBN含量約40%左右刀片。對(duì)于斷續(xù)切削不嚴(yán)重加工場(chǎng)合，如已經(jīng)做了倒角孔或鍵槽，50% - 60%CBN含量可以將韌性提高到所需水平，同時(shí)仍具有很好耐磨性。對(duì)于斷續(xù)切削很嚴(yán)重加工場(chǎng)合，須采用70% - 75%CBN含量刀片，以達(dá)到所需刃線韌性要求，從而滿足加工應(yīng)用需要。

　　刃口處理也會(huì)影響到硬零件車削加工工藝。不同工況下，刀片需要刃口處理角度就不同。不同角度刃帶寬度帶來不同刃口處理。T-形刃口最常見，使用圓角來分散刃口處集切削力。S-形刃口與T-形刃口相似，但刀刃經(jīng)過磨削，此處刃帶角刀片表面可以接觸，從而提高了耐磨性。使用E-land槽型，無需進(jìn)行磨削，但刀片有15 ?m – 20 ?m研磨刃帶，保護(hù)刀片不會(huì)崩刃。

　　最后，采用Wiper(修光刃)槽形刀片可大大提高加工質(zhì)量生產(chǎn)效率。一般而言，Wiper(修光刃)槽形標(biāo)準(zhǔn)刀尖半徑相比，Wiper可以兩倍進(jìn)給率下獲得同樣表面光潔度。相反，使用Wiper修光刃槽形并保持相同進(jìn)給率可達(dá)到更高表面光潔度。這因?yàn)閃iper(修光刃)槽形作用刀片上切削力分布比較大。

　　編程考慮因素

　　外圓車削時(shí)(O.D.)，心高至關(guān)重要，尤其較小零件。保持心高0.002英寸以內(nèi)，再大就會(huì)極大地影響加工質(zhì)量。內(nèi)圓鏜削時(shí)，其定位取決于刀具懸伸量。鏜桿設(shè)置略高于其心會(huì)有利于加工，這樣切削力靠近心，而不將其推離最佳位置。如果可能話，最好將刀具正面朝上固定車床上。這將使切削壓力回到車床上，從而加工過程減少振動(dòng)增加剛性，實(shí)現(xiàn)更好加工質(zhì)量。編程員必須考慮：硬零件車削采取1次切削還2次切削策略。高品質(zhì)車床正確配刀情況下，通常1次切削即可完成合格加工形狀表面質(zhì)量。當(dāng)發(fā)生最常見異常情況時(shí)，不管硬度還形狀，熱處理過程都會(huì)使零件變形。此情況下，很可能需要采取2次切削策略，以確保高質(zhì)量加工結(jié)果。

　　監(jiān)控刀具磨損

　　所有刀片最終都會(huì)出現(xiàn)磨損形式，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。當(dāng)采用陶瓷或CBN刀片進(jìn)行硬零件車削時(shí)，容易發(fā)生月牙洼磨損，如果磨損過快，就可能需要降低切削速度，或換成CBN含量較低更耐磨刀片。硬零件車削，后刀面磨損也常見問題，通常表明需要降低切削速度。如果刀片出現(xiàn)溝槽磨損，通常會(huì)發(fā)生切深處，改變主偏角可以減少影響，而且能使切屑更薄。

　　專家知識(shí)價(jià)值

　　硬零件車削為今天制造商提供了非常明顯優(yōu)勢(shì)，無需安裝專業(yè)化機(jī)器設(shè)備，大大提高了加工靈活性并實(shí)現(xiàn)了最大生產(chǎn)效率。文前述各種問題涉足該領(lǐng)域制造商們都要面對(duì)最常見問題。但，卓越專家知識(shí)無可取代。車床制造商刀具供應(yīng)商都擁有龐大工程師團(tuán)隊(duì)，針對(duì)各種零件加工工藝進(jìn)行優(yōu)化攻關(guān)。不管第一次進(jìn)行硬零件車削還僅僅希望從現(xiàn)有工藝獲得更多改進(jìn)，向?qū)＜覀冏稍兛倳?huì)讓您獲益頗豐。

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