超硬刀具加工淬火件实现以车代磨工艺

CBN刀具车削加工淬火钢件的切削参数范围CBN刀具车削加工淬火钢件，已经是非常普遍的一种现象，采用CBN刀具以车代磨加工淬火钢件效率成倍提高，而且干式切削，车削加工过程中不添加切削，绿色环保，更适合制造业的绿色制造。

CBN刀具虽然广泛应用于淬火钢件的车削加工，但很多工人还不太了解CBN刀具的切削参数，经常刚上去就出现崩刀、打刀现象。

主要就是不了解CBN刀具的切削参数，用硬质合金刀具的参数测试，效果不好。

小编在机械加工行业摸爬滚打了十几年，还算是有一点小心得，今天分享给大家。

在先介绍CBN刀具车削加工淬火钢件的切削参数范围之前，先来了解一下淬火钢都有哪些难加工问题。

1、淬火钢件的粗加工：车削加工淬火过的齿轮，齿圈的生产过程中，一些齿轮、齿圈淬火或渗碳淬火后，硬度一般在HRC55以上，而且变形严重，如高铁齿轮，工程机械大齿圈，重工行业用大齿圈等，这些大型齿轮齿圈淬火后变形量非常大，这就涉及到淬火钢粗加工。

同样，在模具钢生产过程中，淬火钢的粗加工也经常看到，但很多厂家采取的措施也五花八门，有的先把大余量线切割掉，有的用硬质合金刀具慢慢啃，有的用立方氮化硼（PCBN）刀具多次走刀才能完成加工，工人感慨粗加工淬火钢是有劲使不出，干着急，没办法。

2、淬火钢件的断续加工：间断切削加工一直是个难题，何况是动辄HRC60左右的淬火钢。

特别是在高速车削淬火钢时，刀具在间断车削淬火钢时会以每分钟100次以上的冲击来完成加工，对刀具的抗冲击性能是个很大的挑战。

以汽车齿轮加工为例，淬硬齿轮以车代磨已经成为一种趋势，据了解，作为齿轮产业的三大市场之一，车辆齿轮占据了齿轮市场总额的62%，其中汽车齿轮又占据了车辆齿轮市场份额的62%。

也就是说，汽车所用齿轮占有了整个齿轮市场近40%的比重，可见齿轮对于汽车产业的重要性。

虽然淬火钢的以车代磨和硬车削已经很普及，其实汽车淬硬齿轮加工过程中仍然遇到很多问题，如一些汽车齿轮内孔有油孔，这就出现间断切削加工难题，很多CBN刀具在高速运转时期遇到油孔容易崩刀，齿轮的位置公差难以保证，等等3、淬火钢件的切槽加工：举一个简单的例子，同步器滑套啮合槽淬火后的硬车削加工，虽然立方氮化硼刀具厂家开发出了同步器滑套专用立方氮化硼切槽刀具，但PCBN刀具的寿命仍然不尽如人意。

用CBN刀片以车代磨的光洁度淬硬工具钢、轴承钢、渗碳钢以及耐热合金、镍基合金、钨铬钴合金等材料的加工中，以车代磨的得到广泛应用，超硬刀具作为以车代磨工艺的刀具材料，在此不再赘述；本文根据以车代磨齿轮和齿轮轴的表面光洁度实验，从刀具角度浅谈影响以车代磨的光洁度几种因素。

1，若能采用刚性好的标准数控车床加工，刀具的刚性好和刃口锋利，则以车代磨的光洁度可达Ra0.3μm，尺寸精度可达0.01mm，可达到用数控磨床加工的水平。

2，以车代磨时的数控刀杆选择；较低端数控车刀刀杆，一般采用材料是45钢调质到HB210-240，而在以车代磨工艺中，采用的刀柄硬度应提高1.5倍，一般刀柄材料采用42CrMo 材料为佳，热处理硬度HRC45左右可获得较好的刚性。

这样可以能把让刀震刀风险降到最低，来获得较好的加工表面光洁度和精度。

3，以车代磨加工中，刀杆前端的伸出长度尽可能短（不得大于刀杆高度的1.5倍），可最大限度避免震刀问题。

以车代磨出现振刀纹一般是系统刚性不好的原因，而刀杆，刀片角度以及工件的装卡方式、机床主轴可卡盘精度都影响以车代磨的表面光洁度4，工件的长径比：以车代磨时，工件长径最好比不大于4:1，当工件的长径比大于4:1时，一半多采用跟刀架，超过8:1时采用跟刀架的同时采用反向车削；这样方能适当避免振刀。

5，刀片材质：CBN刀片是最适合作为以车代磨的刀具材料，华菱超硬BN-H20牌号CBN刀片以车代磨加工齿轮轴时，除了在直径方向的公差略孙于精密磨削外，光洁度和公差级别在同类刀具中均是首屈一指的。

由于BN-H20采用的是非金属基结合剂，其热导率更高，耐磨性和寿命更长，而在以车代磨加工中，判定刀片的实效形式一般为加工表面粗糙度的下降。

BN-H20由于采用超细晶粒CBN，刀片在高温切削加工中，使得刃口的微观沟槽磨损降到了最低。

6，冷却液的使用：以车代磨使用BN-H20牌号CBN刀片，是可以加冷却液，而且能够获得更好的刀具寿命。

替代磨削的经济性好的硬车刀具和技术用在汽车工业的大多数硬零件是在淬硬后加工到最后几何形状的。

目前，磨削是用于这些零件的重要的方法，这些零件包括轴承、齿轮、轴和小齿轮。

但是，感谢机床刚性的改善和聚晶立方氮化硼（PCBN）刀具的进展，硬车削正作为一种替代磨削的经济性好的方法在普及。

使用各种镶刃或整体车刀片完成硬度在洛氏45到68范围材料的硬车削。

自从它在80时代中期推出以来，这种工艺的普及程度已戏剧性地加添，并且PCBN刀具的销售现在每年超过25亿美圆。

很明显，越来越多的制造商正在认得硬车削的优点。

但是归因于PCBN刀具的成本，很多人依旧把它看作是一个昂贵的工艺。

用PCBN进行硬车削真的更贵？当PCBN刀具的成本比传统刀具高10到20倍时，讨论表明它们在综合生产率和刀具寿命方面效率要高10到300倍。

在某种程度上，这些发觉是基于每个零件分摊的刀具成本分析。

为了更好地了解硬车削的经济效益，考虑一些有时被会计部门忽视的因素是有帮忙的。

这些因素包括刀具换刀时间、调整时间、加工时间、机床维护、零件质量和机床原始成本。

硬车削的经济性好可能归功于机床本身。

磨床比CNC车床的投资大得多，CNC车床通常是磨床成本的三分之一到二分之一。

还有，在加工本领方面CNC车床柔性更大。

换刀能在两分钟之内完成，没有对于更换砂轮必需的生产时间的损失。

这些柔性允许小批量零件的快速、经济性好的生产。

低的维护也是一个好处，作为磨损的PCBN刀具能被快速地拿走并更换新的刀片，而且不需要修正或修正来维持切削轮廓。

CNC车床和磨床相比还占据更少的空间，不需要液槽系统，而且在很多硬车削应用里甚至不需要冷却液。

由于硬车削通过从工件上剥软化的切屑来有效地去除金属，通常不推举冷却液。

这有助于在除去有使用冷却液引起的环境损害的同时降低成本。

干加工还削减花在政府管制的切屑处理和回收处理上的时间和金钱。

在较少的加工时间下获得良好的表面干净度虽然已经知道磨削在相对较高的进给率下得到良好的表面干净度，但用PCBN刀片硬车削能以明显更高的金属切除率获得同等或更好的表面干净度。

使用立方氮化硼刀具以车代磨的切削参数与风险1, 使用立方氮化硼刀具以车代磨的切削参数以车代磨加工淬火钢的切削参数，主要根据刀具材料、工件材料的物理力学性能、工件形状、工艺系统刚性和加工余量来选择。

在选择切削用量三要素时，首先考虑选择合理的切削速度，其次是切削深度，再其次是进给量。

立方氮化硼刀具(CBN)不仅有很高的金属切除率，而且有很好的表面加工质量。

切削各种淬火钢可以有效地代替磨削，减少加工工序，提高生产率。

现在市场上所销售的CBN刀片，大都以它与硬质合金复合片的形式，作成可转位刀片或刀具，目前锐力超硬材料公司率先研制出整体式CBN刀片，增加了CBN刀片的应用领域，开始在粗加工，断续加工中广泛使用。

由于CBN刀具的硬度高(HV8000～9000)，耐热性高(1400℃～1500℃)，在使用时能允许以高于硬质合金几倍的切削速度切削淬火钢，而耐用度是硬度合金的几倍到几十倍。

在切削硬度为HRC55～65的材料时，立方氮化硼刀具的切削速度应在50～120m／min。

铣削时的Vc=100～160m/min，每分钟进给量Vf=70～160mm/min；铰削时Vc= 60～130m/min，ap=0.1～0.2mm，f=0.07～0.2mm/r。

需注意用立方氮化硼刀具精车淬硬钢，其工件硬度高于45HRC，效果最好，工件硬度越高，切削线速度宜取低值，如车硬度为70HRC的工件，其切削速度宜选用60-80m/min;当精车的切深在0.1～0.3mm，进给量在0.05～0.025mm/r，精车后的工件表面粗糙度为Ra0.3～0.6μm，尺寸精度可达0.013mm。

若能采用刚性好的标准数控车床加工，刀具的刚性好和刃口锋利，则精车后的工件表面粗糙度可达Ra0.3μm，尺寸精度可达0.01mm，可达到用数控磨床加工的水平。

2，以车代磨工艺成本与风险与磨削相比，采用立方氮化硼刀具以车代磨技术比磨削具有更高的加工效率。

在硬车削中，立方氮化硼刀具可采用大切深间断切削、加上高的工件转速，其金属切除率通常是磨削加工的3～4 倍，所消耗的电能及人工，物料耗材却只有磨削的1/5。

SKD11淬火后车削加工刀片精车加工SKD11淬火后HRC58-62刀片精车加工SKD11淬火后HRC58-62刀片SKD11淬火后精车刀片（精车加工高硬度刀片，高光洁度耐磨精车刀片）SKD11淬火后硬度一般洛氏硬度HRC58-62,表面硬度高，陶瓷刀具相对中等速度切削加工时，前刀面容易产生贝壳形片状剥落，陶瓷刀具切削高硬度钢件时，容易产生磨粒磨损，后刀面磨损量较大。

造成尺寸超差问题。

涂层硬质合金刀具易出现让刀问题，不耐磨、加工效率低下问题。

如遇以上刀具问题欢迎致电156******** 吴百利郑州华菱市场部高速加工SKD11淬火后的刀片【车削刀片、铣削刀片等数控刀片新牌号】精车SKD11淬火后的刀片（含车削刀片、铣削刀片等数控刀片）---华菱超硬刀具公司研制的刀片材质BN-H10，BN-H20，BN-S20牌号数控刀片（机夹刀片）广泛应用于RC45-HRC79之间SKD11淬火后和超级合金材料中，解决了传统硬质合金刀头加工SKD11淬火后件或超级合金时效率低，频繁更换刀片加工精度差形位公差难以保证问题，解决了硬质合金刀片及涂层刀片，陶瓷刀片不耐用，刀具磨损过快要么烧刀、要么崩刀甚至打刀问题。

并在车削，铣削，镗削，切槽加工HRC45-HRC68之间高硬度淬火件，如9SiCr 、T8、T10、H13工具钢淬火件，车削硬度HRC60左右渗碳SKD11淬火后20CrMnTi、20Cr，铸钢浇钢件的冒口车削加工，高速钢、高锰钢、高铬钢、高铬高镍合金的粗加工和高速精加工，模具钢等淬火材料留磨量大采用“以车代磨或以车代粗磨”领域中。

此新材质PCBN超硬合金数控刀片也适合加工热处理后硬度大于HRC50调质钢料加工，40Cr 、4 2CrMo淬硬钢及65HRC以上淬火硬钢，Cr12MoV模具钢淬火料HRC62以上的金加工车削刀片或返修硬面，高速钢轧辊硬度HSD75以上的翻新及车削，HRC62-H RC68硬度淬火后GCr15轴承钢，65Mn材质大型淬火后发兰，轴类，盘类零件的车削外圆端面以及切槽加工刀具，铣削高铬钢钢板，镗削齿轮及齿轮轴的内孔及模具材料，耐磨钢板HB400以上硬化钢，部分氮化钢如心轴（芯轴）在硬度在H RC70以上及硬化钢的以车削、铣削、镗削，切槽代磨削加工刀片。

北京理工大学科技成果——以车代磨成套工艺技术
与数据库
项目简介
以车代磨是新兴的一种高效、低成本、低污染的加工方法。

它主要依赖于刀具材料和设计技术的进步。

由于车削深度和进给速度可大大高于磨削，刀具成本低于砂轮成本，致使加工效率提高两倍以上，车间的工具耗费大幅度降低。

本项目主要提供的是设计和制造刀具系统，以及工业试验数据。

适用于大型高硬度淬火件和大余量工件的高效加工，包括刀具设计、制造和加工工艺。

技术水平
国内先进水平。

市场前景
与磨削相比，节约成本40%左右，特别是防止了由磨削液造成的环境污染和大量固体废弃物（如废旧砂轮）的产生，属于绿色制造技术。

在工厂已有应用。

市场前景看好。

鉴定情况技术成熟。

发展阶段批量生产。

适合生产或合作的企业
大型机械产品制造企业，有一定的车削加工能力和生产批量。

合作方式
技术转让、合作开发或技术服务。

用PCBN 刀具刀具加工加工加工精车淬硬钢精车淬硬钢淬硬钢工件常规的加工工艺是粗磨、精磨，现代切削加工与刀具材料技术的发展，可采用高精度的车削工艺代替磨削加工，为淬硬工件的精加工开辟了一条快捷经济的新途径。

精车淬硬钢工件，只有硬度高于45HRC 时才能发挥出立方氮化硼PCBN 刀具的强大优势。

在切削淬火硬度(58～63HRC)的工件时，切削速度v 一般为90～160m/min ，工件硬度越高，切削速度宜越低，如车削70HRC 以上的工件，v=60～90m/min 。

精车切削深度0.1～0.3mm ，进给量0.05～0.25mm/r ，精车后的工件表面粗糙度可达Ra0.3～0.6，尺寸精度可达0.013mm 。

若采用刚性较好的标准数控车床加工，PCBN 刀具刚性和刃口保护较好，则精车后的表面粗糙度可达Ra0.3，尺寸精度可达0.01mm ，达到使用数控磨削的水平。

也可精车断续表面，只是切削速度要适当，机床加工系统刚性要非常好，要选用高含量的PCBN 复合刀片。

精车时一般加工余量为0.3mm 左右，在条件允许下尽可能保证余量均匀，即需提高淬火之前的尺寸精度，因为均匀的加工余量可以延长PCBN 刀具寿命。

精车一般不用切削液，因为切削速度较高，大量的热量将由切屑带走，很少会在工件表面产生热损伤及热变形。

刀片宜选择韧性和强度高的刀片，刀尖圆弧半径在0.4～1.2mm 之间，虽然刀尖半径越大，加工后的工件表面粗糙度值越低，但切削力会增大，导致刚性不足的加工系统产生振颤。

因此要根据实际生产情况选用合适的刀尖圆弧。

PCBN 刀具在使用前有必要用金刚石砂轮对刃口倒角钝化处理，以保护其刃口。

当采用车削工艺时，事先须用淬火的棒料进行粗加工或精加工试验。

目前，国内已有许多单位采用了以车代磨加工淬火钢工艺，如某大型齿轮厂用富耐克生产的超强焊接系列PCBN 刀具加工渗碳淬火(HRC58~62)的20CrMnTI ，采用v=140mm/min ，f=0.04mm/r ，ap=0.05mm 加工参数，实现了以车代磨，加工效率是以前的2-3倍，大大的节省电力、人工、设备投入等生产成本。

440c不锈钢淬火后车削加工刀片440c不锈钢淬火后加工刀片如遇工件淬火后硬度太高、洛氏硬度HRC45以上难于加工问题或刀具技术方面的咨询欢迎致电 156******** 吴百利郑州华菱市场部440c不锈钢等工具钢淬火后洛氏硬度HRC55-57、HRC55-58、 HRC50-63、HRC60-64之间，导致工件太硬，一般工件普通刀片车不动现象。

根据这些车不动现象郑州华菱bn-h20牌号的刀片可以加工（断续切削也可）工件。

bn-h20牌号刀片比涂层硬质合金刀片耐用度高、耐磨、也比陶瓷刀具硬度高、抗冲击性强、韧性好、光洁度高。

高速车削加工440c不锈钢淬火后的刀片【车削刀片、铣削刀片等数控刀片新牌号】车削加工440c不锈钢淬火后的刀片（含车削刀片、铣削刀片等数控刀片）---华菱超硬刀片公司研制的刀片材质BN-H10，BN-H20，BN-S20牌号数控刀片（机夹刀片）广泛应用于RC45-HRC79之间440c不锈钢淬火后和超级合金材料中，解决了传统硬质合金刀片车削加工440c不锈钢淬火后件或超级合金时效率低，频繁更换刀片车削加工精度差形位公差难以保证问题，解决了硬质合金刀片及涂层刀片，陶瓷刀片不耐用，刀片磨损过快要么烧刀、要么崩刀甚至打刀问题。

并在车削加工削，铣削，镗削，切槽车削加工HRC45-HRC68之间高硬度440c不锈钢淬火后，如9SiCr 、T8、T10、H13工具钢440c不锈钢淬火后，车削加工削硬度HRC60左右渗碳440c不锈钢淬火后20CrMnTi、20Cr，铸钢浇钢件的冒口车削加工削车削加工，高速钢、高锰钢、高铬钢、高铬高镍合金的粗车削加工和高速精车削加工，模具钢等淬火材料留磨量大采用“以车削加工代磨或以车削加工代粗磨”领域中。

此新材质P超硬超硬合金数控刀片也适合车削加工热处理后硬度大于HRC50调质钢料车削加工，40Cr 、42CrMo淬硬钢及65HRC以上淬火硬钢，Cr12MoV模具钢淬火料HRC62以上的金车削加工车削加工削刀片或返修硬面，高速钢轧辊硬度HSD75以上的翻新及车削加工削，HRC62-HRC68硬度淬火后GCr15轴承钢，65Mn材质大型淬火后发兰，轴类，盘类零件的车削加工削外圆端面以及切槽车削加工刀片，铣削高铬钢钢板，镗削齿轮及齿轮轴的内孔及模具材料，耐磨钢板HB400以上硬化钢，部分氮化钢如心轴（芯轴）在硬度在HRC70以上及硬化钢的以车削加工削、铣削、镗削，切槽代磨削车削加工刀片。

淬火钢断续切削加工用CBN刀具研究郑州华菱超硬材料有限公司淬火钢作为一种难切削加工材料，一直是CBN刀具行业研究课题，特别是断续切削加工淬火钢一直是个老大难，CBN刀具在断续切削加工淬火钢时会以每分钟100次以上的冲击来完成加工，对CBN刀具的抗冲击性能是个很大的挑战。

淬火钢的断续切削加工特点根据一次连续切削延续时间的长短及切削时间占总时间的比例,可将个工件切削分为连续切削、高频率断续切削和低频率断续切削；断续面切削，加工中工件与车刀刀具不断受冲击和振动，加工中经常出现掉件、动件、碎刀、闷车等现象。

工作效率低，质量难保证。

以汽车齿轮加工为例，淬硬齿轮以车代磨已经成为一种趋势，虽然淬火钢硬车削已经很普及，其实汽车淬硬齿轮加工过程中仍然遇到很多问题，如一些汽车齿轮内孔有油孔，这就出现间断切削加工难题，很多CBN 刀具在高速运转时期遇到油孔容易崩刀，齿轮的位置公差难以保证，等等淬火钢断续切削加工用CBN刀具的研究。

1，淬火钢的硬度换算误区淬火钢的硬度用附加公式HRC=100-37353/(HV+200)来进行辅助换算可以得到非常精确的结果，该公式在实际应用中非常方便。

这与大家经常用的硬度对照表一般是《黑色金属硬度及强度换算表》，并不适合淬火钢和高速工具钢。

例如，金属硬度和强度对照表中的HV700对照HRC硬度为59.5；而按照《淬硬高速钢洛氏硬度和维氏硬度换算标准》HV700换算得出HRC硬度值为41.6；相差近20个HRC硬度！2，淬火钢断续切削加工时用刀具选择断续切削加工淬火钢时，根据工件硬度和加工参数在涂层硬质合金，CBN刀具两种刀具材质中选用。

（陶瓷刀具抗冲击性能差，一般只有连续精加工时可以考虑对比选用）（1），涂层硬质合金刀具：适合HRC45以下硬度工件的加工，相对来讲需低速车削,如果是偶尔性加工淬火钢，可以考虑硬质合金牌号，如YT726等牌号。

（2），CBN刀具：对淬火后硬度在HRC45硬度以上的工件最为适合，CBN 刀具分两种，市面上插常见的焊接复合式CBN刀具一般吃刀深度只能控制0.3mm以下为佳。

淬硬模具的高速加工摘要：现在使用的模具，为了提高模具的使用寿命，基本上都是采用高强度的耐磨材料制作，这些材料经过淬火热处理后硬度很高，能达到50HRC以上，很难用常规的机械加工方法进行切削精加工。

高速加工机床及其刀具技术的最新发展使得在模具和零件制造领域实现“以切代磨”成为可能，用超硬刀具高速切削淬硬模具钢等难加工材料已得到越来越广泛的应用，淬硬模具的高速铣削加工是一项新工艺，不仅能提高淬硬模具的加工精度和表面质量，还能大幅度的提高加工效率。

淬硬模具的高速铣削加工也是由一些基本准测可循的，在加工时遵循一些基本的准则就可以很好地应用该加工方法，并能充分发挥它的优越性，收到良好的效果。

本文从机床、刀具、刀柄和编程等工艺因素方面介绍淬硬模具的高速加工的特点。

关键词：淬硬模具，刀具，刀柄，切削热第一章模具加工主要工艺模具加工主要有三种工艺：软加工、硬加工和电加工，根据模具的结构、硬度来决定采用哪种方法或者是它们的组合。

当模具很大、很深时，淬火前的粗加工、半精加工用软加工，淬火后的精加工用硬加工；小的、浅的模具可以在淬火后一次性铣成。

如果模具壁很薄、模腔又很深，则采用电加工。

第二章淬硬模具高速加工刀具的特点2.1加工刀具选择原则加工淬硬模具时，正确选择铣刀很重要。

刀具涂层：能用于高速切削淬硬钢的刀具涂层主要有(Ti,Al)N或(Ti,C)N，刀具基体为超细颗粒硬质合金。

用于高速切削淬硬钢的整体立铣刀主要形式有三种基本类型的铣刀：球头铣刀（常规2刃和多刃球头刀、长颈球头刀、2刃锥面球头刀）、圆角平头铣刀（又叫圆鼻刀，2刃带圆弧头平底刀、长颈带圆弧头平底刀）和尖角平头铣刀（2刃直角平底刀和多刃直角平底刀）。

通常，精加工首选刀具是球头立铣刀。

球头的大圆弧形状可以分散高速加工淬硬金属时作用在刀刃上的切削力和切削热，并且加工出来的曲面较接近所需的形状，如果模腔有一个大而平的底面，则在用圆角平头铣刀加工，这种刀具对力和热的分散效果比尖角平头立铣刀好。

高硬度淬火钢车削高硬度淬火钢车削[摘要]：我们在生产中，经常遇到一些淬火后加工的产品。

如新制螺纹环规，单元制动齿止推轴承盖产品，为避免淬火变形都是在淬火后加工，还有一些急用废旧刀具量规的改制。

一般淬火硬度在HRC55~65的情况下半精车或直接车制加工完成的。

因硬度高，车削抗力大，刀具损坏严重等，用通常的加工方法是无法完成的。

经过反复试验，从淬火钢的加工特性入手，通过选用刀具材质，改进刀具几何参数、选择合理的切削用量等办法，最终摸索出车高硬度淬火钢的规律。

解决了生产中的一系列加工难题。

[关键词] 刀片材质、刀具参数、切削用量、车淬火钢一、引言我们工模具分厂经常加工一些淬火件，如各型机车单元制动器上应的专用轴向止推轴承超薄的上、下盖；各种非标螺纹环规；有时改制急用的刀具、量规等一般淬火硬度都在HRC55-64之间。

材质主要是材料主要是W18Cv4V、CrWMn、GCr15等。

之所以要采用热处理后加工主要是为了解决热处理变形问题，如螺纹环规、如先粗车，淬火后用研磨棒研制。

因变形量大往往需要六级研棒，工装量大、造价高、废品率60%，如淬火后精车只用三级研棒并杜绝了废品。

单元制动器轴承上、下端盖也同样有很好的效果。

然而上述产品淬火后车削，遇到的最大难题是刀具崩刃和刃口磨损问题，这些问题应该怎么解决呢？二、淬火钢的加工性质分析。

通常所说的淬火钢一般指含碳量0.45%左右的优质碳素钢和含碳量在0.4%左右的合金钢。

淬火硬度在HRC45~60，抗拉强度在120~210公斤/平方毫米，导热系数较低。

而我们加工的淬火钢如W18Cr4V，GCr15等都属高合金工具钢，淬火硬度一般都在55~65之间上述特点更加明显。

特别是很高的硬度和要求较高的加工精度给切削加工造成很大困难，但长期加工实践认识到淬火钢在切削过程中主要有以下特征。

1、切削抗力大，刀尖易崩刃。

据有些资料介绍。

当45号钢淬火硬度达到HRC44时，单位切削力达270公斤/平方毫米，比一般钢的单位切削力提高35%以上，而我们加工的产品硬度都在HRC55~65之间，且都是高合金钢，切削力将明显提高。

硬车技术在教学中的应用 硬车技术，简称硬车削（即以车代磨），是指用车刀对淬硬钢（54－63HRC）进行的切削加工。这种加工通常是作为最终加工或精加工，实现以车代磨的目的。淬硬钢通常指淬火后具有马氏体组织，硬度高，强度也高，几乎没有塑性的工件材料。当淬硬钢的硬度>55HRC时，其强度约为2100－2600N/mm2。利用多晶立方氮化硼（PCBN）刀具、陶瓷刀具或涂层硬质合金刀具等，在车床或车削加工中心上采用硬车削对淬硬钢（55～65HRC）进行加工，其加工精度可达IT5，表面粗糙度Ra≤0.4μm。

一、硬车技术的特点 1.加工效率高 硬车削具有比磨削更高的加工效率。在硬车削中，往往采用大切削深度、高的工件转速，其金属切除率通常是磨削加工的3～4倍，所消耗的能量却只有磨削的1/5。此外，在磨床加工中，砂轮的更换一般需要30分钟或更长时间，而EMAG VL系列、VSC系列车床的换刀可在瞬间完成，且不需要修正砂轮切削轮廓。这样，没有更换、修正砂轮必需的生产时间的损失，机床的利用率要高，效率可快至磨削加工的3倍。

2.表面质量好 在相对较高的进给率下，磨削可得到良好的表面光洁度，但以车代磨技术可以更高的金属切除率获得同等或类似的表面光洁度。同时，在硬车削中，生产的大部分热量都被切削带走，不会产生像磨削加工的表面烧伤和裂纹，具有优良的加工表面质量和加工表面精度。硬车削加工时，一次装夹即可完成多种表面加工，而磨削则需要多次装夹。因此，加工表面位置精度高。

3.硬车削是绿色制造工艺 磨削加工产生的废液和废弃物越来越难以处理和清除，且对人体有害。硬车削无需加切削液，加工中所产生的大部分热量被切屑带走。硬车削时，切削区的高温使工件材料退火变软，切屑形成容易，工件加工表面没有烧伤或裂纹。此时，若用切削液，反而使刀具受损和加工表面质量变坏。同时，硬车削技术可省去与切削液有关的装置，降低生产成本，简化生产系统，形成的切屑干净清洁，回收处理也容易。

刀具及切削用量对加工表面粗糙度的影响华菱超硬在提供高速切削和难加工材料切削方面的刀具解决方案时，对于“以车代磨”方案设计积累的关于提高加工表面光洁度经验，现从刀具材质、刀具的几何参数、切削用量（切削参数）等因素分析加工表面粗糙度，分享如下，抛砖引玉。

一，粗糙度的定义：经机械加工后的零件表面，不可能是绝对平整和光滑的，实际上存在着一定程度宏观和微观几何形状误差，一般用粗糙度值来表示，所以表面粗糙度是反映微观几何形状误差的一个指标，表面粗糙度值即微小的峰谷高低程度及其间距状况。

以前，加工表面粗糙度被称为表面光洁度，其表示方式和数值换算如下表：表面粗糙度作为表面质量的一项重要衡量指标，不仅直接决定了机械产品的外观精美程度，而且对机器的装配质量以及零件的使用寿命都有着很大的影响。

二、刀具对表面粗糙度的影响（1）刀具几何参数刀具几何参数中对表面粗糙度影响较大的是主偏角Kr、副偏角Kr'和刀尖圆弧半径re。

当主、副偏角小时，已加工表面残留面积的高度亦小，因而可减小表面粗糙度；副偏角越小，表面粗糙度越低，但减小副偏角容易引起震动，故减小副偏角，要根据机床的刚性而定。

刀尖圆弧半径re对表面粗糙度的影响：在刚度允许的情况下re增大时，表面粗糙度将降低，增大re是降低表面粗糙度的好方法。

因此减少主偏角Kr、副偏角Kr’以及增大刀尖圆弧半径r，均可减小残留面积的高度，从而降低表面租糙度。

以解决难加工材料切削和高速切削问题知名的华菱超硬刀具，“对于刀尖圆弧角的选择建议依据加工工件的刚性和粗糙度要求选择，如果刚性好，尽量选择大的圆弧角，不但可提高加工效率，亦可提高加工表面光洁度；但镗孔时或者切削细长轴或薄壁零件时因为系统刚性差，常选用较小的刀尖圆弧半径”，其刀具工程师做刀具选型方案时如是说。

具体的刀尖圆弧角与粗糙度值参见后文（走刀量、刀尖圆弧角、加工表面粗糙度三者的关系）。

（2）刀具材料当刀具材料与被加工材料金属分子亲和力大时，被加工材料容易与刀具粘结而生成积屑瘤和鳞刺，因此凡是粘结严重的，摩擦严重的，表面粗糙度就大，反之就小。