随着现代技术的不断发展，越来越多的厂家在寻找降低机械零部件及其产品的成本的方法，以提高自己的竞争实力。虽说目前产品的质量已经足够满足市场的需要，但其质量还在不断提高，并且零件的成本在市场压力和买方市场的打压下压力越来越大。为了应付高质量、高成本的挑战，机械制造业只能寻求新的技术解决方案以提高企业的竞争力。

　　车削加工在20世纪90年代之前，还只是应用于淬火前的粗车加工，淬火后的精加工还是采用磨削方式。传统的加工工艺是粗车—热处理(淬火)—磨。随着机械制造业的不断发展，越来越多的难加工材料，复杂材料出现，传统的车削已经难以胜任，或根本无法实现对高强度，高硬度材料的加工。而现代的硬车削使之变为可能，并且在生产中取得很好的效益。

　　一、硬车削的特点

　　所谓的硬车削就是把淬火钢(淬硬钢)的车削作为最终加工或精加工的工艺方法，相当一部分代替磨削方式加工工件，也可称为“以车代磨”。

　　硬车削的特点：(1)生产效率高：与磨削方式相比降低了加工时间，;(2)硬车削属于洁净加工工艺，大多数情况下，硬车削不需要加冷却液，减少了冷却装备，降低了加工成本，并且切屑便于回收处理;(3)用硬切削不需用专用刀具、专用机械和夹具，而磨削则要求使用磨床，硬切削则可在现有的普通车床或数控车床车上进行：(4) 硬车削可使零件获得良好的整体加工精度：硬车削中生产的大部分热量被切屑带走，不会产生像磨削加工的表面烧伤和裂纹，具有优良的加工表面质量。

　　二、硬车削的技术要求

　　(1)硬切削的工件

　　硬切削的工件的硬度一般要在HRC45以上，硬度HRC45算是硬车削的起始点，如果工件硬度越高越能实现硬切削的价值，常采用硬车削的材料有淬硬钢(工具钢。模具钢，渗碳钢，齿轮钢，轴承钢等)，高合金铸铁(如高铬铸铁，高镍铬铸铁，高锰钢等)，粉末冶金高温合金等特殊材料。

　　(2)硬车削时的机床的选择

　　机床的刚度也决定了硬车削工件的精度，如普通车床或数控车床的刚性足够，且在加工软材料工件时能保证工件的表面粗糙度，那就可以加工淬硬钢(淬火钢)。

　　(3)车刀刀片

　　目前，硬车削时采用的车刀刀片有涂层硬质合金刀具，陶瓷刀具和立方氮化硼刀具(CBN刀具)，只有选择正确的刀具才能更好的实现硬车削和高速切削。

　　1)涂层硬质合金刀具：是在硬质合金刀具上涂覆一层或多层耐磨性好的TiN、TiCN、TiAlN和Al2O3等，涂层的厚度为2～18mm。具有全面，良好的综合性能。与硬质合金刀具相比的优势：①具有很高的硬度和耐磨性，且耐高温，与未涂层的刀具(刀片)相比，涂层刀具允许采用较高的切削速度，从而提高了切削加工效率;或能在相同的切削速度下，提高刀具寿命;②由于涂层材料与被加工材料之间的摩擦系数较小，故涂层刀具(刀片)的切削力小于未涂层刀具(刀片);③ 用涂层刀具(刀片)加工，零件的已加工表面质量较好。例如：硬车削工件的硬度在HRC45-55之间，可高速车削。但加工大型工件时，由于涂层硬质合金刀具表面的涂覆层薄，表面一层耐磨材质加工完之后的性能就和硬质合金刀具性能无异，磨损加剧。

　　2)陶瓷刀具：陶瓷刀具的硬度高于硬质合金刀具，可承受2000度的高温，具有高硬度，高强度，耐热性，高温化学稳定性，并且陶瓷刀具的原材料丰富，可以说是取之不尽，用之不竭。对于硬度HRC45-55之间的淬火件比较适合，但陶瓷刀具最大的缺点就是脆性大，不能断续切削，主要用于精加工工序中。

　　3)立方氮化硼刀具(CBN刀具)：立方氮化硼刀具的硬度均高于硬质合金刀具和陶瓷刀具，由于硬度仅次于金刚石刀具，与金刚石刀具统称为超硬刀具。立方氮化硼刀具具有较高的硬度，耐磨性，抗破碎性能好，但最大的缺点就是和陶瓷刀具一样脆性大，最初研制的立方氮化硼刀具也是只能小进给量的切削加工。之后通过人们的不断研究，实验，最终我国研制出一种非金属粘合剂立方氮化硼刀具(CBN刀具)，采用陶瓷作为粘结剂，增加了立方氮化硼刀具的韧性，加工断续不崩刀，大余量硬车削工件。广泛应用于淬硬钢(淬火钢)，珠光体灰铸铁，高球铁，高硬度铸铁和高温合金等零件的硬车削。

　　三、超硬刀具(立方氮化硼刀具，CBN刀具)硬车削工件

　　(1)超硬刀具可硬车削淬火钢：如齿轮钢，轴承钢，模具钢，工具钢等零件的加工，热处理之后的硬度一般都在HRC50以上，针对以上零件超硬有相对应的刀具及切削参数，下表是超硬加工典型零部件的刀具及切削参数。

　　超硬刀具加工淬硬钢典型零部件案例所选的刀具及切削参数

　　其中立方氮化硼刀具BN-H10，BN-H11，BN-H20，属于焊接式立方氮化硼刀具，只能精加工工序中使用。立方氮化硼刀具BN-S200属于整体式立方氮化硼刀具，但也只能用于精加工。立方氮化硼刀具BN-S20不仅硬度高，而且耐磨性和抗冲击性能兼优，打破了超硬刀具行业CBN刀具不能用于强断续车削淬硬钢的神话，在刀具学术界引起很大的轰动。

　　(2)超硬刀具可硬车削高硬度铸铁/铸钢：如高铬铸铁，白口铸铁，镍硬铸铁，耐热耐磨钢，高速钢等零件的硬车削，硬度一般在HRC60以上，针对以上零件有合适的刀具及切削参数，具体内容见下表。

　　超硬加工高硬度铸铁/铸钢典型零部件案例及切削参数

　　以上刀具均属于非金属粘合剂整体式立方氮化硼刀具，其中BN-S300属于精加工，其他两种刀具粗，精加工均可。

　　(3)超硬刀具可硬车削灰铸铁，高球墨铸铁

　　灰铸铁主要是珠光体灰铸铁，如HT200，HT250，HT300等，球墨铸铁可加工QT500，QT600，QT700等。常用于灰铸铁的典型零部件有刹车盘，制动鼓等。 刹车盘，制动鼓是汽车行业的主要零部件之一，要求精度高，超硬刀具BN-S30粗车，半精车刹车盘的切削参数：ap=2.5mm，Fr=0.45mm/r,Vc=350m/min;精车刹车盘采用组合刀具BN-S300和BN-K20,切削参数为：ap=0.25mm，Fr=0.2mm/，Vc=800m/min，可获得较高的精度。

　　(4)超硬刀具可硬车其他难切削材料(粉末冶金，高温合金等)

　　粉末冶金难切削是因为它具有多孔性，多孔结构降低了刀具的使用寿命，针对此问题超硬刀具研制出相对应的刀具及合适的切削参数，具体参数见下表。

　　超硬刀具加工粉末冶金，高温合金零件案例的刀具的选择及切削参数表

　　其中BN-K20，BN-K50属于焊接式立方氮化硼刀具，精加工中使用，BN-S200和BN-S20属于整体式立方氮化硼刀具，其中BN-S200属于精加工刀片，BN-S20粗，精加工均可。

　　四、总结

　　随着现代机械制造业的不断发展，越来越多的难加工材料，复杂材料出现，传统的车削已经难以胜任，或根本无法实现对高强度，高硬度材料的加工。这对于刀具行业来说也是一个机遇，只要准确把握市场需求不但可以使刀具企业获得好的经济效益，也可推动机械制造业的发展。