充分利用硬转弯

传统上，大多数由硬度或淬硬材料(即硬度大于或等于45hrc的材料)制成的零件，都需要专用的磨削设备和工艺。机床和切削工具技术的稳步发展扩大了当今制造商可用的合适选择，越来越多的制造商正在探索他们的选择。

对于许多应用，硬零件车削提供了几个优点相对于磨削。一般来说，车削中心的成本往往比精密磨床低，而且提供了更广泛的工艺范围以增加操作灵活性的明显好处。模具库存也减少了，车削中心比磨床更容易集成到自动化系统中。

此外，车削过程产生的切屑可以回收，而不是必须处理的切屑。磨削仍然为要求公差超过±0.0002英寸的部件提供边缘，但硬零件车削证明是大多数其他应用的优越工艺。当一个制造商决定收获硬零件车削的好处，几个关键领域应该得到注意。

机床设计

机床的选择对难加工零件的成功加工起着至关重要的作用。大多数机床制造商目前提供专门设计的模型，以提供最佳性能的过程。无论是考虑一项新的投资还是分析一项流动资产是否适合这项任务，有几个因素需要考虑。

机器的底座结构对其能否保持工艺所需的刚性有很大的影响。铸铁或铸铁加强的基础将提供最好的稳定性。

转塔结构也将有助于确定机器是否适合硬零件的车削。理想情况下，制造商会考虑一个非常刚性的炮塔安装与集成的模块化工具保持系统，这有助于减少工具悬垂的振动。为了优化性能，这种集成的工具夹持系统应该采用完全包围工具的夹持器，而不是依赖两个中心螺栓将工具固定到位。

最后，根据要加工的部件的规格，投资一台有尾座选择的机器可能是谨慎的。对于从卡盘延伸到其直径四倍以上的零件，可能需要一个尾座来保持零件的稳定性，以达到一致的结果。

软状态准备

在考虑硬零件车削应用时，软态零件的制备对整体成功与否有很大影响。实现一致的输出需要使用一致的输入。在硬化之前，应该在零件上留下等量的库存。通常情况下，商店只关注最终产品而忽视了这一关键因素。

切削深度的变化使刀具暴露在非常不同的切削条件下，这可以直接影响刀具的质量、寿命和生产率。在硬零件车削中，去除0.0008英寸或0.0012英寸的材料将对工具施加不同的足够的力，从而损害整个过程的稳定性。

材料硬度也是如此。用58 HRc钢制成的零件与用62 HRc钢制成的零件加工起来不同。即使这样的变化在成品中是允许的，为了工艺的效率和效果，也应该避免。

除了确保零件在软状态下的材料和尺寸的一致性外，制造商还应该寻找改变设计的方法，使零件在硬化后准备好车削。如果可能，任何孔，键槽和槽应倒角。这通过在中断时提供平滑的入口和出口，减少了工具和过程的压力。

插入选择

在加工硬零件车削应用程序时，插入件的选择是首要考虑的事项之一。硬质合金刀片在40至50 HRc的材料中具有优异的性能，这使其成为硬材料光谱低端应用的合适选择。

在50至55 HRc范围内的常见材料包括低碳的低碳钢。由这些材料制成的零件通常是表面硬化的，需要具有高度耐坑磨损的工具。陶瓷刀片为这些类型的应用提供了一个很好的选择。

超过55 HRc的材料包括表面硬化和大多数穿透硬化钢，这需要额外的抗侧磨损。立方氮化硼(CBN)在这些要求高的材料的粗加工和精加工方面都很出色。第二硬的材料CBN具有优异的耐磨性和高切削温度的不利影响。

对于硬度大于55 HRc的材料，碳含量在决定使用哪种类型的CBN插入材料上起着重要的作用。高碳含量的材料将非常具有研磨性，因此需要较高的CBN和较低的陶瓷结合。这样做可以减少刀片的侧面磨损，但需要较慢的切削速度，大约400sfm，以避免磨坑。

相反，使用低碳含量的材料，侧面磨损变得不那么严重，允许使用更高的陶瓷结合含量和更大的抗磨损的嵌件。这使得使用更高的速度，通常在600 sfm范围内。

除了材料含碳量外，零件设计也影响CBN镶块的选择。对于长时间连续切割的零件，CBN含量通常为40%左右。对于轻微的中断切割，如已倒角的孔或键槽，CBN含量为50%至60%将提高韧性到所需水平，同时仍能获得很好的耐磨性。在切割中断严重的情况下，为了达到能够承受应用要求的边缘韧性，需要70%至75%的CBN含量。

镶块的边缘准备也会影响硬零件的车削过程。这包括在刀片的切削刃上添加一个角度，以改变其在各种切削条件下的性能。这个角度的宽度和程度在不同的边缘准备中有所不同。T-Land是其中最常见的一种，它利用一个地面角度来集中和分散切削力，使切削力分布到镶刃的特定部分。S-Land与T-Land类似，但在插入角与插入面交界处的边缘进行了轻微的打磨，提高了耐磨性。在使用E-Land时，无需研磨，但镶嵌件使用15- 20微米的磨粉机，避免切削过程中边缘破裂。

最后，使用雨刷几何形状可以提高质量和生产率。一般来说，当比较雨刮器几何形状与标准的机头半径时，雨刮器将以两倍的进给速度实现相同的表面光洁度。相反，改变雨刷的几何形状和保持相同的进给速度将导致更高的表面光洁度质量。这些积极的效果是由于刮水器的几何形状将切削力分散到更大的插入部分。

编程注意事项

在外径较硬的零件车削时，保持刀具尽可能接近工件的中心线是至关重要的，特别是对于较小的零件。保持定位在中心线0.002英寸内将显著提高零件质量。在内径镗孔中，定位取决于工具的悬垂量。它可能是有利的设置镗孔杆略高于中心，以便切削力使它进入中心，而不是推动它出最佳位置。

在可能的情况下，也建议将机床的右侧朝上放置。这使切削压力回到机床的床上，减少振动并增加过程中的刚度，以达到更高的质量结果。

程序员必须考虑是采用单刀策略还是采用双刀策略。使用高质量的机床和适当的工具，一次切割通常会产生可接受的高水平的形状和表面质量。最常见的例外情况发生在在整个硬化过程中不可能达到一致性的情况下，无论是在硬度或形状方面。在这种情况下，为了保持高质量，可能需要两切战略。

监控插入穿

所有的镶齿最终都会显示出磨损模式，监控这些磨损模式可以帮助优化切削过程。当使用陶瓷或CBN刀片进行硬车削时，在优化的工艺过程中会出现凹坑磨损，但如果出现过度磨损，则可能需要降低速度或更换CBN含量较低、耐磨性较好的刀片。

侧面磨损也通常出现在硬零件车削和典型地表明需要降低速度。如果插入发生缺口，它将通常发生在切割深度。改变刀片的超前角度可以减少这种影响，并有助于生产更薄的芯片。

瑞士式机器的困难部分

虽然到目前为止，大多数硬件车削应用都涉及汽车或一般工程行业的零部件，但越来越多拥有瑞士式机器的商店正在使用这种工艺加工医疗零部件。这些制造商面临着前面提到的所有因素，同时还要考虑其他因素。

虽然CBN刀片在此类应用中可以提供出色的抛光性能，但刀具寿命将在很大程度上取决于所使用的冷却剂类型。大多数瑞士型机器采用油基冷却系统，这导致热量被困在切割区。在硬零件车削过程中产生的高温条件下，水溶性冷却剂系统提供了优异的效果，提高了刀具寿命和生产率。

专业知识的价值

硬零件车削提供了明显的优势，今天的制造商，提供了一种手段，以消除专门的机械，增加灵活性和最大限度的生产力。前面的问题代表了整合这个过程的人所面临的一些最常见的问题。然而，专业知识是无法替代的。

机床制造商和刀具供应商都有大量的工程师团队，他们定期在各种零件上进行工艺优化。无论一家公司是在进行第一个艰难的部分转换申请，还是仅仅想从现有的流程中获得更多，向专家咨询几乎总是会产生更好的结果
结果。

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