車削

在車床使用不同的車刀或其他刀具，可以加工各種回轉(zhuǎn)表面，如內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面、螺紋、溝槽、端面和成形面等，加工精度可達(dá)IT8一IT7 ,表面粗糙度Ra 值為1.6～0.8,車削常用來(lái)加工單一軸線的零件，如直軸和一般盤、套類零件等。若改變工件的安裝位置或?qū)④嚧策m當(dāng)改裝，還可以加工多軸線的零件(如曲軸、偏心輪等)或盤形凸輪。單件小批生產(chǎn)中，各種軸、盤、套等類零件多選用適應(yīng)性廣的臥式車床或數(shù)控車床進(jìn)行加工;直徑大而長(zhǎng)度短（長(zhǎng)徑比0.3～0.8)的大型零件，多用立式車床加工。成批生產(chǎn)外形較復(fù)雜，具有內(nèi)孔及螺紋的中小型軸、套類零件時(shí)，應(yīng)選用轉(zhuǎn)塔車床進(jìn)行加工。大批、大量生產(chǎn)形狀不太復(fù)雜的小型零件，如螺釘、螺母、管接頭、軸套類等時(shí)，多選用半自動(dòng)和自動(dòng)車床進(jìn)行加工。它的生產(chǎn)率很高但精度較低。

【車削】修改功能可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)一個(gè)二維圖形，產(chǎn)生三維物體，施加該命令后，通常都需要調(diào)節(jié)對(duì)齊軸向與對(duì)齊位置，才能得到正確結(jié)果。

1、易于保證工件各加工面的位置精度

a 例如易于保證同軸度要求

利用卡盤安裝工件，回轉(zhuǎn)軸線是車床主軸回轉(zhuǎn)軸線

利用前后頂尖安裝工件，回轉(zhuǎn)軸線是兩頂尖的中心連線

b 易于保證端面與軸線垂直度要求由橫溜板導(dǎo)軌，與工件回轉(zhuǎn)軸線的垂直度

2、切削過(guò)程較平穩(wěn)避免了慣性力與沖擊力，允許采用較大的切削用量，高速切削，利于生產(chǎn)率提高。

3、適于有色金屬零件的精加工

有色金屬零件表面粗糙度大Ra值要求較小時(shí)，不宜采用磨削加工，需要用車削或銑削等。用金剛石車刀進(jìn)行精細(xì)車時(shí)，可達(dá)較高質(zhì)量。

4、刀具簡(jiǎn)單

車刀制造、刃磨和安裝均較方便。

工件旋轉(zhuǎn)，車刀在平面內(nèi)作直線或曲線移動(dòng)的切削加工。車削一般在車床上進(jìn)行，用以加工工件的內(nèi)外圓柱面、端面、圓錐面、成形面和螺紋等。

車削內(nèi)外圓柱面時(shí)，車刀沿平行于工件旋轉(zhuǎn)軸線的方向運(yùn)動(dòng)。車削端面或切斷工件時(shí)，車刀沿垂直于工件旋轉(zhuǎn)軸線的方向水平運(yùn)動(dòng)。如果車刀的運(yùn)動(dòng)軌跡與工件旋轉(zhuǎn)軸線成一斜角，就能加工出圓錐面。車削成形的回轉(zhuǎn)體表面，可采用成形刀具法或刀尖軌跡法。 車削時(shí)，工件由機(jī)床主軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)作主運(yùn)動(dòng)；夾持在刀架上的車刀作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。切削速度v 是旋轉(zhuǎn)的工件加工表面與車刀接觸點(diǎn)處的線速度（米/分）；切削深度是每一切削行程時(shí)工件待加工表面與已加工表面間的垂直距離（毫米），但在切斷和成形車削時(shí)則為垂直于進(jìn)給方向的車刀與工件的接觸長(zhǎng)度（毫米）。進(jìn)給量表示工件每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)車刀沿進(jìn)給方向的位移量(毫米/轉(zhuǎn))，也可用車刀每分鐘的進(jìn)給量（毫米/分）表示。用高速鋼車刀車削普通鋼材時(shí)，切削速度一般為25～60米/分，硬質(zhì)合金車刀可達(dá)80～200米/分;用涂層硬質(zhì)合金車刀時(shí)最高切削速度可達(dá)300米/分以上。

車削一般分粗車和精車（包括半精車）兩類。粗車力求在不降低切速的條件下，采用大的切削深度和大進(jìn)給量以提高車削效率,但加工精度只能達(dá)IT11,表面粗糙度為Rα20～10微米；半精車和精車盡量采用高速而較小的進(jìn)給量和切削深度，加工精度可達(dá)IT10～7,表面粗糙度為Rα10～0.16微米。在高精度車床上用精細(xì)修研的金剛石車刀高速精車有色金屬件,可使加工精度達(dá)到IT7～5,表面粗糙度為Rα0.04～0.01微米，這種車削稱為"鏡面車削"。如果在金剛石車刀的切削刃上修研出 0.1～0.2微米的凹、凸形,則車削的表面會(huì)產(chǎn)生凹凸極微而排列整齊的條紋,在光的衍射作用下呈現(xiàn)錦緞般的光澤,可作為裝飾性表面，這種車削稱為"虹面車削"。

車削加工時(shí)，如果在工件旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，車刀也以相應(yīng)的轉(zhuǎn)速比（刀具轉(zhuǎn)速一般為工件轉(zhuǎn)速的幾倍）與工件同向旋轉(zhuǎn)，就可以改變車刀和工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡，加工出截面為多邊形（三角形、方形、棱形和六邊形等）的工件。如果在車刀縱向進(jìn)給的同時(shí)，相對(duì)于工件每一轉(zhuǎn)，給刀架附加一個(gè)周期性的徑向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，就可以加工凸輪或其他非圓形斷面的表面。在鏟齒車床上，按類似的工作原理可加工某些多齒刀具(如成形銑刀、齒輪滾刀)刀齒的后刀面，稱為"鏟背"。

古代的車床是靠手拉或腳踏，通過(guò)繩索使工件旋轉(zhuǎn)，并手持刀具而進(jìn)行切削的。

1797年，英國(guó)機(jī)械發(fā)明家莫茲利創(chuàng)制了用絲杠傳動(dòng)刀架的現(xiàn)代車床，并于1800年采用交換齒輪，可改變進(jìn)給速度和被加工螺紋的螺距。1817年，另一位英國(guó) 人羅伯茨采用了四級(jí)帶輪和背輪機(jī)構(gòu)來(lái)改變主軸轉(zhuǎn)速。

為了提高機(jī)械化自動(dòng)化程度，1845年，美國(guó)的菲奇發(fā)明轉(zhuǎn)塔車床。

1848年，美國(guó)又出現(xiàn)回輪車床。

1873年，美國(guó)的斯潘塞制成一臺(tái)單軸自動(dòng)車床，不久他又制成三軸自動(dòng)車床。

20世紀(jì)初出現(xiàn)了由單獨(dú)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的帶有齒輪變速箱的車床。

第一次世界大戰(zhàn)后，由于軍火、汽車和其他機(jī)械工業(yè)的需要，各種高效自動(dòng)車床和專門化車床迅速發(fā)展。為了提高小批量工件的生產(chǎn)率，40年代末，帶液壓仿形裝置的車床得到推廣，與此同時(shí)，多刀車床也得到發(fā)展。50年代中，發(fā)展了帶穿孔卡、插銷板和撥碼盤等的程序控制車床。數(shù)控技術(shù)于60年代開始用于車床，70年代后得到迅速發(fā)展。

按用途和結(jié)構(gòu)的不同，車床主要分為臥式車床和落地車床、立式車床、轉(zhuǎn)塔車床、單軸自動(dòng)車床、多軸自動(dòng)和半自動(dòng)車床、仿形車床及多刀車床和各種專門化車床，如凸輪軸車床、曲軸車床、車輪車床、鏟齒車床。在所有車床中，以臥式車床應(yīng)用最為廣泛。臥式車床加工尺寸公差等級(jí)可達(dá)IT8～I(xiàn)T7，表面粗糙度Ra值可達(dá)1.6μm。計(jì)算機(jī)技術(shù)被廣泛運(yùn)用到機(jī)床制造業(yè)，隨之出現(xiàn)了數(shù)控車床、車削加工中心等機(jī)電一體化的產(chǎn)品。

1．粗車車削加工是外圓粗加工最經(jīng)濟(jì)有效的方法。由于粗車的目的主要是迅速地從毛坯上切除多余的金屬，因此，提高生產(chǎn)率是其主要任務(wù)。

粗車通常采用盡可能大的背吃刀量和進(jìn)給量來(lái)提高生產(chǎn)率。而為了保證必要的刀具壽命，切削速度則通常較低。粗車時(shí)，車刀應(yīng)選取較大的主偏角，以減小背向力，防止工件的彎曲變形和振動(dòng)；選取較小的前角、后角和負(fù)值的刃傾角，以增強(qiáng)車刀切削部分的強(qiáng)度。粗車所能達(dá)到的加工精度為IT12～I(xiàn)Tll，表面粗糙度Ra為50～12．5μm。

2．精車精車的主要任務(wù)是保證零件所要求的加工精度和表面質(zhì)量。精車外圓表面一般采用較小的背吃刀量與進(jìn)給量和較高的切削速度進(jìn)行加工。在加工大型軸類零件外圓時(shí)，則常采用寬刃車刀低速精車。精車時(shí)車刀應(yīng)選用較大的前角、后角和正值的刀傾角，以提高加工表面質(zhì)量。精車可作為較高精度外圓的最終加工或作為精細(xì)加工的預(yù)加工。精車的加工精度可達(dá)IT8～I(xiàn)T6級(jí)，表面粗糙度Ra可達(dá)1．6～0．8μm。

3．精細(xì)車精細(xì)車的特點(diǎn)是：背吃刀量和進(jìn)給量取值極小，切削速度高達(dá)150～2000m/min。精細(xì)車一般采用立方氨化硼（CBN）、金剛石等超硬材料刀具進(jìn)行加工，所用機(jī)床也必須是主軸能作高速回轉(zhuǎn)、并具有很高剛度的高精度或精密機(jī)床。精細(xì)車的加工精度及表面粗糙度與普通外圓磨削大體相當(dāng)，加工精度可達(dá)IT6以上，表面粗糙度Ra可達(dá)0．4～0.005μm。多用于磨削加工性不好的有色金屬工件的精密加工，對(duì)于容易堵塞砂輪氣孔的鋁及鋁合金等工件，精細(xì)車更為有效。在加工大型精密外圓表面時(shí)，精細(xì)車可以代替磨削加工。

車床操作

（1）工作前按規(guī)定潤(rùn)滑機(jī)床，檢查各手柄是否到位，并開慢車試運(yùn)轉(zhuǎn)五分鐘，確認(rèn)一切正常方能操作。（2）卡盤夾頭要上牢，開機(jī)時(shí)扳手不能留在卡盤或夾頭上。

（3）工件和刀具裝夾要牢固，刀桿不應(yīng)伸出過(guò)長(zhǎng)（鏜孔除外）；轉(zhuǎn)動(dòng)小刀架要停車，防止刀具碰撞卡盤、工件或劃破手。

（4）工件運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，操作者不能正對(duì)工件站立，身不靠車床，腳不踏油盤。

（5）高速切削時(shí)，應(yīng)使用斷屑器和擋護(hù)屏。

（6）禁止高速反剎車，退車和停車要平穩(wěn)。

（7）清除鐵屑，應(yīng)用刷子或?qū)Ｓ勉^。

（8）用銼刀打光工件，必須右手在前，左手在后；用砂布打光工件，要用“手夾”等工具，以防絞傷。

（9）一切在用工、量、刃具應(yīng)放于附近的安全位置，做到整齊有序。

（10）車床未停穩(wěn)，禁止在車頭上取工件或測(cè)量工件。

（11） 車床工作時(shí)，禁止打開或卸下防護(hù)裝置。

（12） 臨近下班，應(yīng)清掃和擦拭車床，并將尾座和溜板箱退到床身最右端。

1.裝夾校正工件時(shí)的注意事項(xiàng)

在裝夾工件前，必須先把碳在工件中的砂泥等雜質(zhì)清除掉免雜質(zhì)嵌進(jìn)拖板滑動(dòng)面，加劇導(dǎo)軟磨損或“咬壞”導(dǎo)軌。

在裝夾及校正一些尺寸校大、形狀復(fù)雜而裝夾而積又較小的工件時(shí)，應(yīng)預(yù)先在工件下面的車床床面上安放一塊木制的床蓋板，同時(shí)用壓板或活絡(luò)頂針頂住工件，防止它掉下來(lái)砸壞車床，如發(fā)現(xiàn)工件的位置不正確或歪斜，切忌用力敲擊，以免影響車床主軸的精度，必須先將夾爪、壓板或頂針略微松開，再進(jìn)行有步驟的校正。

2.工具和車刀的安放

工具和車刀不要放在床面上，以免敲壞導(dǎo)軌。如需要放的話般先在床面上蓋上床蓋板，把工具和車刀放在床蓋板上。

（1）在砂光工件時(shí)，要在工件下面的床面上用床蓋板或紙蓋住；砂光后，仔細(xì)擦凈床面。

（2）在車鑄鐵工件時(shí)，在扼板上裝護(hù)軌罩蓋，同時(shí)要擦去切屑能夠飛濺到的一段床面上的潤(rùn)滑油。

（3）不使用時(shí)，必須做好車床的清潔保養(yǎng)工作，防止切屑、砂?；螂s質(zhì)進(jìn)入車床導(dǎo)軌滑動(dòng)面，把導(dǎo)軌“咬壞”或加劇它的磨損。

（4）在使用冷卻潤(rùn)滑液前，必須清除車床導(dǎo)軌及冷卻潤(rùn)滑液盛盤里的垃圾；使用后，要把導(dǎo)軌上的冷卻潤(rùn)滑液擦干，并加機(jī)械潤(rùn)。

1.定義

車刀是應(yīng)用最廣的一種單刃刀具。也是學(xué)習(xí)、分析各類刀具的基礎(chǔ)。車刀用于各種車床上，加工外圓、內(nèi)孔、端面、螺紋、車槽等。

2.分類

車刀按結(jié)構(gòu)可分為整體車刀、焊接車刀、機(jī)夾車刀、可轉(zhuǎn)位車刀和成型車刀。其中可轉(zhuǎn)位車刀的應(yīng)用日益廣泛，在車刀中所占比例逐漸增加。

（1）硬質(zhì)合金焊接車刀 所謂焊接式車刀，就是在碳鋼刀桿上按刀具幾何角度的要求開出刀槽，用焊料將硬質(zhì)合金刀片焊接在刀槽內(nèi)，并按所選擇的幾何參數(shù)刃磨后使用的車刀。

（2）機(jī)夾車刀 機(jī)夾車刀是采用普通刀片，用機(jī)械夾固的方法將刀片夾持在刀桿上使用的車刀。

（3）可轉(zhuǎn)位車刀 可轉(zhuǎn)位車刀是使用可轉(zhuǎn)位刀片的機(jī)夾車刀。一條切削刃用鈍后可迅速轉(zhuǎn)位換成相鄰的新切削刃，即可繼續(xù)工作，直到刀片上所有切削刃均已用鈍，刀片才報(bào)廢回收。更換新刀片后，車刀又可繼續(xù)工作。

與焊接車刀相比，可轉(zhuǎn)位車刀具有下述優(yōu)點(diǎn):

A.刀具壽命高 由于刀片避免了由焊接和刃磨高溫引起的缺陷,刀具幾何參數(shù)完全由刀片和刀桿槽保證，切削性能穩(wěn)定，從而提高了刀具壽命。

B.生產(chǎn)效率高 由于機(jī)床操作工人不再磨刀，可大大減少停機(jī)換刀等輔助時(shí)間。

C. 有利于推廣新技術(shù)、新工藝 可轉(zhuǎn)位刀有利于推廣使用涂層、陶瓷等新型刀具材料。

D. 有利于降低刀具成本 由于刀桿使用壽命長(zhǎng)，大大減少了刀桿的消耗和庫(kù)存量，簡(jiǎn)化了刀具的管理工作，降低了刀具成本。

可轉(zhuǎn)位車刀刀片的夾緊特點(diǎn)與要求：

A. 定位精度高 刀片轉(zhuǎn)位或更換新刀片后，刀尖位置的變化應(yīng)在工件精度允許的范圍內(nèi)。

B. 刀片夾緊可靠 應(yīng)保證刀片、刀墊、刀桿接觸面緊密貼合，經(jīng)得起沖擊和振動(dòng)，但夾緊力也不宜過(guò)大，應(yīng)力分布應(yīng)均勻，以免壓碎刀片。

C. 排屑流暢 刀片前面上最好無(wú)障礙，保證切屑排出流暢，并容易觀察。

D. 使用方便 轉(zhuǎn)換刀刃和更換新刀片方便、迅速。對(duì)小尺寸刀具結(jié)構(gòu)要緊湊。 在滿足以上要求時(shí)，盡可能使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造和使用方便。

(4) 成形車刀 成形車刀是加工回轉(zhuǎn)體成形表面的專用刀具，其刃形是根據(jù)工件廓形設(shè)計(jì)的，可用在各類車床上加工內(nèi)外回轉(zhuǎn)體的成形表面。 用成形車刀加工零件時(shí)可一次形成零件表面，操作簡(jiǎn)便、生產(chǎn)率高，加工后能達(dá)到公差等級(jí)IT8～I(xiàn)T10、粗糙度為10～5μm，并能保證較高的互換性。但成形車刀制造較復(fù)雜、成本較高，刀刃工作長(zhǎng)度較寬，故易引起振動(dòng)。 成形車刀主要用在加工批量較大的中、小尺寸帶成形表面的零件。

按用途分類

（1）車刀按用途可分

（a）90°車刀（偏刀）；

（b）45°車刀(彎頭車刀)；

（c）切斷刀;

（d）鏜孔刀;

（e）成形車刀;

（f）螺紋車刀；

（g）硬質(zhì)合金不重磨車刀

（2）各種車刀的基本用途

（a）90°車刀：用來(lái)車削工件的外圓,階臺(tái)和端面。

（b）45°車刀：用來(lái)車削工件的外圓.端面和倒角。

（c）切斷刀 ：用來(lái)切斷工件或工件上切出的溝槽。

（d）鏜孔刀：用來(lái)車削工件的內(nèi)孔。

（e）成形車刀：用來(lái)車削階臺(tái)處的圓角,圓槽或車削特殊形狀工件。

（f）紋車刀：用來(lái)車削螺紋 。

加工效率高

硬車削具有比磨削更高的加工效率，且其所消耗的能量是普通磨削加工的1/5 。硬車削往往采用大切削深度、高的工件轉(zhuǎn)速，其金屬切除率通常是磨削加工的3～4倍。車削加工時(shí)一次裝夾可完成多種表面加工(如車外圓、車內(nèi)孔、車槽等)，而磨削則需要多次安裝，因此，其輔助時(shí)間短，加工表面之間位置精度高。

硬車削是潔凈加工工藝

大多數(shù)情況下，硬車削無(wú)須冷卻液。事實(shí)上，使用冷卻液會(huì)給刀具壽命和表面質(zhì)量帶來(lái)不利影響。因?yàn)?，硬車削是通過(guò)使剪切部分的材料退火變軟而形成切削的，若冷卻率過(guò)高，就會(huì)減小由切削力而產(chǎn)生的這種效果，從而加大機(jī)械磨損，縮短刀具壽命。同時(shí)硬車削可省去與冷卻液有關(guān)的裝置，降低生產(chǎn)成本，簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)，形成的切屑干凈清潔，回收處理容易。

設(shè)備投資少，適合柔性生產(chǎn)要求

在生產(chǎn)率相同時(shí)，車床投資是磨床的1/3～1/2，其輔助系統(tǒng)費(fèi)用也低。對(duì)于小批量生產(chǎn)而言，硬車削不需特殊設(shè)備，而大批量加工高精度零件則需耍剛性好、定位精度和重復(fù)定位精度高的數(shù)控機(jī)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(zhuǎn)盤或刀庫(kù)的現(xiàn)代CNC車床很容易實(shí)現(xiàn)兩種不同工件之問(wèn)的加工轉(zhuǎn)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(yīng)柔性化生產(chǎn)要求。

硬車削可使零件獲得良好的整體加工精度

硬車削中生產(chǎn)的大部分熱量被切屑帶走，不會(huì)產(chǎn)生像磨削加工的表面燒傷和裂紋，具有優(yōu)良的加工表面質(zhì)量，有精確的加工圓度，能保證加工表面之間較高的位置精度 。

首先合理的硬車削系統(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太長(zhǎng)的加工時(shí)間。采用合理的硬車削工藝可獲得0.0028mm表面光潔度、0.0002mm圓度和±0.005mm直徑公差，硬車削的目標(biāo)是隨切屑帶走至少80%熱量。這樣的精度在對(duì)淬硬前工件進(jìn)行“軟車削”相同機(jī)床上同樣可以達(dá)到從而最大限度地提高了設(shè)備利用率。但有些工廠由于錯(cuò)誤地選用了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(méi)有充分發(fā)揮出其高效應(yīng)。

1．冷卻液

其最大問(wèn)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(shuō)，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(guò)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(shuō)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)。

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(wèn)題的關(guān)鍵是要使冷卻液能夠到達(dá)刀頭，高壓冷卻液是解決這個(gè)問(wèn)題的最好辦法，因?yàn)樗蝗菀自诟邷叵抡舭l(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)釋放到刀片的頂部和底部，以確保冷卻液連續(xù)到達(dá)刀頭。 如果使用冷卻液，必須是水基的。在完全匹配的硬車削過(guò)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诔ㄩ_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。

2．白化層

“白化層（熱影響區(qū)）”可能令人討厭地出現(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(jiàn)的非常薄（通常1μm）的硬殼。在硬車削過(guò)程中形成白化層，一般是因?yàn)榈镀g化導(dǎo)致過(guò)多的熱量傳遞到零件內(nèi)。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。

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產(chǎn)生白化層。

3．機(jī)床

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。在許多情況下，機(jī)床的總體狀況很大程度上比使用年限更重要，精心維護(hù)的普通車床也可以用于硬車削。

為了給硬車削機(jī)床增加剛性和阻尼特性，哈挺將許多先進(jìn)機(jī)床的特性用于了車削中心，其中包括聚合物復(fù)合材料增強(qiáng)機(jī)座、帶彈簧夾頭（使主軸支撐靠近工件）的直接配合式主軸和靜壓導(dǎo)軌。

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。

4．車螺紋

采用合適的刀片幾何形狀是在淬硬材料上車螺紋的關(guān)鍵，最好的螺紋刀片是類似于鏜桿上安裝的三角形刀片。在淬硬材料上車螺紋時(shí)，為了控制切削壓力和延長(zhǎng)刀片壽命，有必要增加走刀次數(shù)并減小切深。另一種選擇是采用交替式側(cè)面切入方式，可改變切削力承受位置并延長(zhǎng)刀具壽命。

5．工件

盡管45HRC硬度是硬車削的起始點(diǎn)，但硬車削經(jīng)常在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?。ㄐ∮?個(gè)HRC）的材料可顯示出最好的過(guò)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），一般說(shuō)來(lái)，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(guò)大仍有可能引起刀振。 為了最大限度地增加硬車削的系統(tǒng)剛性，應(yīng)盡量減小懸伸。刀具伸出長(zhǎng)度不得大于刀桿高度的1.5倍。

6．鏜孔

鏜削淬硬材料需要很大的切削壓力，因此往往需成倍增加鏜桿承受的扭力和切向力。采用正前角（35°或55°）、小刀尖半徑刀片可以減小切削壓力。在增加切削速度的同時(shí)減小切深和進(jìn)刀速度，也是減小切削壓力的辦法。

鏜孔時(shí)，刀具必須與零件同心或略高于零件中心，因?yàn)榍邢饕鸬膿锨冃问箤?shí)際中心線的位置降低了。最好的夾緊形式是全長(zhǎng)度對(duì)開套筒，在鏜削淬硬材料時(shí)，全長(zhǎng)度對(duì)開套筒夾頭可提供最高的刀夾剛度。其次是彈簧夾頭和單點(diǎn)螺絲夾頭。

7．工藝

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(guò)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。

8．刀片

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(guò)程中保持定位不變，在連續(xù)切削過(guò)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。

陶瓷不如CBN耐磨，因此一般不用于公差小于±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)闊釠_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。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。

硬車削技術(shù)經(jīng)過(guò)十年的發(fā)展及推廣應(yīng)用，獲得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。下面舉例說(shuō)明硬車削技術(shù)在軋輥加工等行業(yè)生產(chǎn)中的推廣應(yīng)用情況。

軋棍加工行業(yè)

國(guó)內(nèi)十兒家大型軋輥企業(yè)已使用硬車削技術(shù)對(duì)冷硬鑄鐵、淬硬鋼等各類軋輥進(jìn)行荒車、粗車和精車等切削加工，均取得了良好的效益。平均提高加工效率2～6倍，節(jié)約加工工時(shí)和電力50%～80%。如在武漢鋼鐵公司軋輥廠，對(duì)硬度為60～80HS的冷硬鑄鐵軋輥粗車、半精車時(shí)．切削速度提高了3倍，每車一根軋輥，節(jié)約電力、工時(shí)費(fèi)400多元，節(jié)約刀具費(fèi)近100元，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。如我校機(jī)電實(shí)驗(yàn)中心．用FD22金屬陶瓷刀具車削HRC58～63的 86CrMoV7淬硬鋼軋輥時(shí)(v=60m/min，f=0.2mm/r，ap=0.8mm)單刃連續(xù)切削軋輥路徑達(dá)15000m(VCmax=0.2mm) ，滿足了以精車代磨削的要求。

工業(yè)泵加工行業(yè)

國(guó)內(nèi)碴漿泵生產(chǎn)廠的70%～80%已采用硬車削技術(shù)。碴漿泵廣泛應(yīng)用于礦山、電力等行業(yè)，是國(guó)內(nèi)外急需的產(chǎn)品，其護(hù)套、護(hù)板是63～67HRC的 Cr15Mo3高硬鑄鐵件。過(guò)去由于各種刀具難以車削它．所以只得采用退火軟化后粗加工，然后再悴火加工的工藝。采用硬車削技術(shù)以后，順利解決了一次硬化加工問(wèn)題，免除了退火再淬火兩道工序，節(jié)約了大量工時(shí)和電力。

汽車加工行業(yè)

在汽車、拖拉機(jī)等大批量生產(chǎn)行業(yè)中的曲軸、凸輪軸及傳動(dòng)軸、刀量具行業(yè)及設(shè)備維修中經(jīng)常會(huì)碰到淬硬件的加工難題。如我國(guó)某機(jī)車車輛廠，在設(shè)備維修中需要對(duì)軸承內(nèi)圈進(jìn)行加工，軸承內(nèi)圈(材料Gcr15)的硬度為60HRC，內(nèi)圈直徑為285mm，采用磨削工藝，磨削余量不均勻，需2h才能磨好；而采用硬車削加工，僅用45min就加工好一個(gè)內(nèi)圈 。