硬車削的目標(biāo)是隨切屑帶走至少80%的熱量，以保持零件的熱穩(wěn)定性。合理的硬車削系統(tǒng)可以減少甚至省去磨削以及與之相關(guān)的高昂的刀具成本和較長(zhǎng)的加工時(shí)間。采用合理的硬車削工藝可獲得0.0028µm的表面光潔度、0.0002µm的圓度和±0.005µm的直徑公差。要想這樣的精度在對(duì)淬硬前工件進(jìn)行“軟車削”的相同機(jī)床上達(dá)到這樣的精車，從而最大限度地提高設(shè)備利用率不是不可以實(shí)現(xiàn)的。但由于某些工廠錯(cuò)誤地選用了刀片(確切地說是選用了廉價(jià)刀片)，或不清楚所用機(jī)床是否具有足夠的剛性以承受二倍于普通車削的壓力，從而使得硬車削工藝沒有充分地、完全地發(fā)揮出其高率。因此，硬車削時(shí)須注重以下8個(gè)方面： INRP@Cp1  
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1.工件和刀具 }v`Z.?|Z  
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盡管45HRC硬度是硬車削的起始點(diǎn)，但硬車削經(jīng)常在硬度高于60HRC以上硬度的工件上進(jìn)行。硬車削材料通常包括工具鋼、軸承鋼、滲碳鋼以及鉻鎳鐵合金、耐蝕耐熱鎳基合金、鎢鉻鈷合金等特殊材料。根據(jù)冶金學(xué)，在切深范圍內(nèi)硬度偏差小(小于2個(gè)HRC)的材料可顯示出最好的過程可預(yù)測(cè)性。最適合于硬車削的零件具有較小的長(zhǎng)徑比(L/D)，一般來(lái)說，無(wú)支撐工件的L/D之比不大于4:1，有支撐工件的L/D之比不大于8:1。盡管細(xì)長(zhǎng)零件有尾架支撐，但是由于切削壓力過大仍有可能引起刀振。 r @URs;O=  
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在傳統(tǒng)刀具制造中，刀柄材料通常是45鋼調(diào)質(zhì)到HB210-240，而在硬車削工藝中采用的刀柄硬度應(yīng)提高1.5倍。為了最大限度地增加硬車削的系統(tǒng)剛性，刀具伸出長(zhǎng)度不得大于刀桿高度的1.5倍，工件在裝夾時(shí)也應(yīng)盡量減小懸伸長(zhǎng)度。 -\[&<o@/D  
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2.機(jī)床和工藝系統(tǒng) c?%}J\<n  
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除選擇合理的刀具外，機(jī)床剛度決定了硬車削的加工精度。近15～20年內(nèi)制造的機(jī)床幾乎都有很好的剛性，足以承受硬車削。若車床或車削中心剛度足夠，且加工軟的工件時(shí)能得到所要求的精度和表面粗糙度，即可用于淬硬鋼的加工，精心維護(hù)的普通車床都可以用于硬車削。為了保證車削操作的平穩(wěn)和連續(xù)，常用的方法是采用剛性?shī)A緊裝置和中等前角刀具。并保證工件在切削力作用下其定位、支承和旋轉(zhuǎn)可以保持相當(dāng)平穩(wěn)。系統(tǒng)剛性最大化意味著盡量減少懸空、刀具延伸和零件伸出，并取消調(diào)隙片和墊圈，其目標(biāo)是保持所有零部件盡可能地接近轉(zhuǎn)塔刀架。 (,j~s{  
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3.刀片 aE2Yl  
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盡管立方氮化硼(CBN)刀片的價(jià)格昂貴，但CBN刀片最適合于硬車削。CBN刀片能夠在斷續(xù)切削過程中保持定位不變，在連續(xù)切削過程中提供安全的刀具磨損率。當(dāng)采用合理的硬車削工藝時(shí)，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。 S#F%OIx  
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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(xù)切削，而且不能加冷卻液，因?yàn)槔錈釠_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(diǎn)，這一特點(diǎn)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(zāi)難性的，它可能導(dǎo)致所有切削刃均不能使用。 J] )gXVRM  
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金屬陶瓷(立方碳化鈦)對(duì)連續(xù)切削滲碳硬化材料很有效，盡管它不具備CBN那樣的耐磨性，但這類刀片在大多數(shù)情況下會(huì)成比例地磨損而不斷裂。正前角刀片由于其切削力較小，通常用在剛性不高的機(jī)床上進(jìn)行硬車削。關(guān)于刀片的最合理應(yīng)用，建議與刀具供應(yīng)商密切合作，特別是在最初階段，以迅速達(dá)到最佳切削速度。 xxZO{_q  
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4.冷卻液 1#lH5|XQ  
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其最大問題是用還是不用冷卻液。對(duì)于齒輪之類的斷續(xù)切削零件來(lái)說，最好采用“干車削”，否則進(jìn)刀和退刀時(shí)的熱沖擊很可能引起刀片破裂。至于連續(xù)切削，刀頭在干車削過程中產(chǎn)生的高溫足以韌化(軟化)預(yù)切削區(qū)域，從而降低材料硬度使之易于剪切。這個(gè)現(xiàn)象說明了干切削時(shí)增大速度是有益的。同時(shí)，無(wú)冷卻液切削方式具有明顯的成本優(yōu)勢(shì)。 bqwn_=.  
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在連續(xù)切削中，冷卻液可能有助于延長(zhǎng)刀具壽命和提高表面光潔度。問題的關(guān)鍵是要使冷卻液能夠到達(dá)刀頭，高壓噴吸冷卻法是解決這個(gè)問題的最好辦法，因?yàn)樗�不容易在高溫下蒸發(fā)。此外，高壓可以減少切屑堆積，從而減少因?yàn)榍行甲枞麑?duì)冷卻液流至刀頭的影響。另一個(gè)辦法是將冷卻液同時(shí)噴壓到刀片的頂部和底部，以確保冷卻液連續(xù)到達(dá)刀頭。 Kwo0%2Onkd  
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如果使用冷卻液，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(切削區(qū)域最高溫度可達(dá)1700°F)。如此熾熱的切屑一旦接觸低燃點(diǎn)冷卻油，整個(gè)工序?qū)⒂锌赡茉獾綇氐灼茐摹Ｈ绻�在敞開式機(jī)床上進(jìn)行硬車削，必須增加適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)裝置，避免操作人員被切屑燙傷。 4Jk[X>I~  
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5.加工工藝 l:14uWu|  
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因?yàn)橛曹囅鳟a(chǎn)生的熱量大部分由切屑帶走，加工前后對(duì)切屑進(jìn)行檢查可以發(fā)現(xiàn)整個(gè)過程是否協(xié)調(diào)。連續(xù)切削時(shí)，切屑應(yīng)該呈熾燃的橙黃色，并象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。 ,xg(F0q  
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6.白化層 n*m"yp  
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令人討厭的“白化層(熱影響區(qū))”可能出現(xiàn)在硬車削和磨削操作中，即在材料表面形成一層肉眼看不見的非常薄(通常1µm)的硬殼。在硬車削過程中形成白化層，一般是因?yàn)榈镀�鈍化導(dǎo)致過多的熱量傳遞到零件內(nèi)部。白化層經(jīng)常在軸承鋼上形成，而且對(duì)于軸承圈之類需要承受高接觸壓力的零件是非常有害的，隨著時(shí)間的推移，白化層可能剝離并導(dǎo)致軸承失效。 0O|l7mCr%I  
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對(duì)于剛開始從事硬車削的工廠，建議在生產(chǎn)的頭幾周內(nèi)進(jìn)行隨機(jī)抽查，以確定每個(gè)刀片能夠車削多少零件而不形成白化層。另外，一個(gè)刀片即使可加工400個(gè)零件，也有可能在加工300件后就變鈍并且開始使零件表面產(chǎn)生白化層。
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