硬质材料加工

与传统观念不同，利用正确的机床和正确的刀具，将淬火硬化的工件加工到5μm并不困难。目前，刀具供应商已开发出能够承受这种加工条件的新型刀具，机床制造者也已生产出能满足这些新型刀具所需刚度的CNC车床。同此，硬质材料车削就可以从以下诸方面促进生产了。

节约时间硬质材料车削比磨削

至最终尺寸规范用时较少，这是因为车削的金属切削速率高于磨削，而且，一次装夹中可进行多道工序的加工。操作者只需一次装卸，就能完成全部加工，从而实现了及时(just-in-time)生产。

降低成本节约时间就是节约金钱。再说，使用车床来代替磨床，意味着较低的机床总投资。

质量较好硬质材料的车削在保证尺寸精度和表面粗糙度方面，比磨削要好得多。您可以将大多数硬质材料车到5μm的总公差，表面粗糙度Ra0.1μm。当然，这样精密的表面质量需要特殊的措施，但Ra0.15μm-Ra0.2μm则轻而一举。

工序较少硬质材料车削可免去许多形式的磨削工序，以及抛光和其他精加工工序。不仅省下加工费用，更有意义的是，可以把许多外协加工的活拿回来自己做。

浪费较小硬质材料车削的废品极少。因为使用的冷却液与正常车削的相同，不必另加冷却液，造成小必要的浪费。更有甚者，可以选择在不加冷却液状态下进行干车削，以避免冷却液和废品工件的浪费。硬质材料车削还可以免除伤脑筋的磨削废渣问题——即费工又费钱的废渣回收与处理问题。

对功率和刚度的要求

为了使硬质材料车削能获得最好效果，机床和刀具的正确结合是很重要的。例如，我们在一次粗车加工中，当利用陶瓷刀，并采用0.28 mm/min的走刀量和1.9mm的吃刀量时，就需要使15kW电机输出65%的负载，该车床将淬火后的直径50mm钢件的一端车到25mm左右，同时还车削出锥面、圆弧半径以及其他复杂形状。

虽然需要具备高功率进行大吃刀量切削，但很多用户发现，多数情况下并非如此。因为大多数硬质材料的加工都是精加工。一般可以先在普通螺丝车床上粗车，留出0.25-0.38mm的余量，然后于热处理后再利用硬质材料车削技术完成精加工。对硬质材料车削的另一要求是刚度，包括机床、刀具和工件、机床装置中的任何环节若缺乏刚度，就会引起震颤，为了能够获得能与磨削相比的精度和尺寸公差，机床从床身起就必须具备特别高的刚度。传统的铸铁床身与花岗岩聚合物相比，是不适合进行硬材料车削的。聚合物床身的抗振动能力比铸铁高20倍，使主轴上的振动只有装在铸铁床身上的主轴的1/3以下。

尽显减小悬伸量是减小振动的另一武器。从理论上讲，工件夹持装置应该使所夹工件尽可能靠近主轴轴承，刀具则应尽可能靠近刀塔本体，而不出现悬臂状态。为此，主轴内能够直接装夹弹簧夹头的车床。夹头座使工件远离主轴轴承，不但夹持力小，尤其会增加振动的机会。

新品种刀具

用陶瓷刀和立方氮化硼(CBN)刀具加工硬钢材都很好。这些刀具在短短的时间里得到了飞速发展，有些刀具制造商声称：只要机床使用正确，他们的刀具比磨削可以缩短时间300%，并能提高切削精度。去细纹眼霜排行榜去角质什么牌子的护手霜好效果好的去皱眼霜哪个牌子好好哪种面部美护好瘦脸抗皱紧肤哪个牌子的好

这些供应商推荐的陶瓷刀具有负前角和较大的T-倒棱，该倒棱只在刀具-工件界面上增加压力。与此相反，CBN按照工件的具体情况，可以有也可以没有这种不利的T-倒棱。例如，用CBN进行断续切削时，就需要较大的T-倒棱来承受振动。

陶瓷刀具的使用会比CBN越来越普遍，这是由于它的成本较低，也因为它们的切削刃较多的缘故。然而，它们极易受热涨裂。此外，如果刀刃修磨不当时，不宜进行断续切削。CBN虽然比陶瓷贵得多，但它的切削性能好得多，加工精度高，使用寿命也长些。

在此两种刀具材料之间进行选择，是如何使工件材质、几何形状以及切削速度和送给民与其相适应的工作。有些用户通常并不拘泥于逐条地比较，而是以该刀具对同样的加工所构成的成本，以及能产生多大效益为选择原则。这些用户用价格较低的陶瓷刀粗车热处理时残留的锈皮和铁鳞等，然后，用更好些的CBN刀具进行精加工。一般而言，如果硬化深度大于欲车去的材料深度，最好选用CBN。

选择正确的加工方法

从实用的立场考虑，硬质材料车削是一个与工件特性密切相关的过程。它特别适合切削具有错综圆弧、角度，以及半径等几何形状十分复杂的工件。您可以采用单刀尖编程车削的方法，快速又经济地完成加工，而不必为此去购买成形砂轮了，根据经验，大多数硬质材料车削是以91-150 m/min的切削速度和0.05-0.13mm/min的进给速度进行的。精切吃刀深度一般为0.08-0.5mm。因此，如何控制好材质的纯度，以及车削以前的热处理、粗车和成形工序，便成为本加工所能达到的精度大小的决定因素了，如果工件硬度波动只有三个洛氏硬度值(举例说)，刀具的切削压力就会变化到足以使您保证不了5μm的尺寸精度。不稳定的硬度和不均匀的吃刀深度，都会损坏这种加工。因此，应该使用合格的材料，保持恒定的金属切削率，并保批热处理硬度在±1或±2个HRC值以内。

工件的长径比也会影响机床保持公差精度的能力。典型的固定床头式车床一般不用尾座对长径比为5:l-6:1的软质工件时，能达到相当严格的精度。由于工件的硬度、刀具的负前角和切削硬质材料所必需的T-倒棱，使得对具压力相当大，因而，当工件无尾座支承时，必须将工件的长径比限制在3:1-4:1。

当然，此限制要随加工的不间而变——也就是说，随工件的材质、硬度以及对粗糙度和精度要求而变。我们以前曾不用尾座支承车削过直径13mm、长度64mm的工件，则是精度很差。

尾座能起一定作用，但它对非是解决所有问题的灵丹妙药。例如，顶尖不能防止直径25mm、长300mm的工件的震颤。对这种工件，您只能采用磨削的办法。要保证比0.005mm更严格的公差精度，采用磨削工艺出比较好。虽然说硬质材料车削不能完全取代磨削，但它可以取代相当大一部分，尤其是工件的长径比较小、形状较复杂时如此。

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硬质材料加工

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