随着现代技术的发展，所以机械行业都在追逐着前进，越来越多的机械制造厂选择高速加工零件，高速加工大幅度提高了生产率和加工精度，显著地降低了制造费用，简化了零件制造工艺流程，促进了生产模式的变革。随着高速加工中心在我国的应用的增加，高速加工已成为淬硬钢等高硬度材料切削加工的主要手段。

　　随着高速加工淬硬钢的普及，随之而来的就是选择刀具的问题，由于淬硬钢硬度高，并且存在断续切削，所以一直找不到合适的刀具，直到出现了BN-S20等一系列的非金属粘合剂立方氮化硼刀具，使加工淬硬钢得到有效的解决。

　　下面就根据淬硬钢的特点来简单介绍以下如何选择正确的刀具加工淬硬钢。

　　一、淬硬钢定义及特点

　　淬硬钢一般都是高碳钢或者是高合金钢，经过淬火、渗碳，氮化等热处理硬度较高的钢件。淬硬钢在切削时的特点：(1)硬度高、强度高、几乎没有塑性(2)切削力大、切削温度高，刀具选择较小的主偏角和副偏角(3)不易产生积屑瘤(4)刀刃易崩刃、磨损(5)导热系数低，切削热很难被切屑带走。淬硬钢的种类很多，应用领域也很广泛，主要包括渗碳钢，轴承钢，工具钢等，淬硬钢经过热处理之后硬度一般在HRC45以上，尤其在粗加工淬硬钢或间断切削、切槽加工时,由于切削余量大,必须选用具有较高强度和耐冲击性的刀具。所以选择正确的刀具材料是保证高效率加工淬硬钢的决定因素。

　　二、如何选择刀具材料加工淬硬钢

　　根据以上淬硬钢的切削特点，刀具材料应具备足够的强度、韧性、高硬度和高耐磨性。目前，加工淬硬钢的刀具材料有硬质合金刀具,陶瓷刀具和立方氮化硼刀具。以下就根据这三种刀具对淬硬钢加工进行分析。(1)选择硬质合金刀具加工淬硬钢：由于现在加工零件都讲究的是高效率，低成本，硬质合金刀具刀体本身的硬度在HRC71-76之间，淬硬钢经过热处理之后硬度一般在HRC45以上，所以加工淬硬钢时硬质合金刀具出现不耐磨的现象，如果是单件偶尔加工淬硬钢可以选择合适的硬质合金刀具。(2)选择陶瓷刀具加工淬硬钢：陶瓷刀具刀体的硬度在HRC95-100之间，适合加工HRC45-55之间的淬硬钢，由于陶瓷刀具脆性大，所以一直局限于精加工，并且尽量避免断续切削。(3)选择立方氮化硼刀具加工淬硬钢：立方氮化硼刀具的硬度高于硬质合金和陶瓷刀具，但最大的缺点就是和陶瓷刀具一样脆性大，直到出现BN-S20，BN-H20等一系列的非金属粘合剂立方氮化硼刀具，使加工淬硬钢变得简单。

　　BN-S20， BN-H11，BN-H20这几种刀具都属于非金属粘合剂立方氮化硼刀具，其中只有BN-S20是整体聚晶立方氮化硼刀具，适合粗加工，吃刀深度可达7.5mm，可实现高速切削，并且可大余量切削淬硬钢零件; BN-H11，BN-H20属于焊接式立方氮化硼刀具，都属于精加工，吃刀深度一般保证在0.3mm，高速切削，不同点在于BN-H11适合连续切削，BN-H20适合断续切削。

　　下面就根据以上几种刀具简单介绍一下立方氮化硼刀具加工淬硬钢的案例。

　　三、立方氮化硼刀具BN-S20粗加工粗硬钢

　　加工材料：大齿轮(硬度60HRC)

　　加工工况：车外圆(加工余量大，而且是断续切削)

　　刀具名称：BN-S20

　　切削参数：ap=2.5mm

　　Fr=0.12mm/r

　　Vc=90m/min

　　切削状态：断续切削，干式切削。

　　加工效果：在立方氮化硼刀具BN-S20的切削速度是陶瓷刀片的一倍的情况下，刀具寿命是陶瓷刀片的十五倍，并且立方氮化硼刀具BN-S20加工淬硬钢满足了工件表面粗糙度的要求，最难能可贵的是的BN-S20立方氮化硼刀具最终失效形式并不是让人担心的崩刃，而是正常的后刀面磨损。

　　四、立方氮化硼刀具BN-H11和BN-H20精加工淬硬钢

　　(1)立方氮化硼刀具BN-H11精加工GCr15轴承的案例：GCr15轴承也称为冶金轴承，热处理后的GCr15轴承的硬度在HRC62，精加工可选择立方氮化硼刀具BN-H11，特点在于刀片夹紧方式更灵活，加工精度更高，多刃口数量。加工工序：精车外圆，内孔。切削参数：ap=2.5mm,Fr=0.12mm/r,Vc=140m/min。

　　立方氮化硼刀具BN-H11与某欧系品牌PCBN刀具的对比效果如下表：

　　(2)BN-H20精加工同步器齿套(淬火后硬度58HRC-63HRC)的案例：切削参数：ap=0.15mm， Fr=0.1mm/r，Vc=170m/min。加工工序：精车槽，连续切削，切削状态：干式切削。

　　加工效果：BN-H20和陶瓷刀片对比效果：在BN-H20立方氮化硼刀具的切削速度比陶瓷刀片高0.4倍的情况下刀具寿命是陶瓷刀片的5倍。不但提高了加工效率，而且还增加了刀具寿命。

　　五、总结

　　随着现在经济技术的快速发展，国内已经普遍采用高速切削淬硬钢等难加工零件，对于刀具行业来说，只有不断研究开发新型的具有良好的耐磨性和抗冲击性能的刀具材料或组合刀具，才能更好地推动中国机械制造业的发展。