最高效的硬零件车削

　　作者：山特维克可乐满道格·埃文斯

　　从传统来看，对材料硬度达到或超过HRC45的零件进行加工需要采用专用的磨削设备和工艺。而今天随着机床和切削刀具技术的稳步发展，为零件制造商提供了更多的新工艺方法，越来越多的制造商都在探索适合他们的新加工方案。

　　对于很多应用而言，相对于磨削加工，硬零件车削具有几方面的优点：一般来说，车削中心的成本低于精密磨床，并可在同一机床中加工零件的多部位，大大提高了操作的灵活性；降低了刀具库存，并且车削中心比磨床更容易与自动化系统集成。此外，车削过程产生的切屑是可以被再利用的，而磨削产生的细切屑必须被处理。磨削虽然可加工出公差在± 0.005mm以内的尺寸，但硬零件车削被证明是适用于大多数其他应用的卓越工艺技术。当制造商决定从硬零件车削中获益时，应重视以下几个关键方面。

　　机床设计

　　要想成功进行硬零件的车削，机床至关重要。目前，大多数机床制造商都提供了为实现最佳加工性能而专门设计的机床模块。无论考虑新的投资机床还是改造机床，需要考虑以下几个因素：

　　机床底座会大大影响加工刚性，铸铁或者铸铁加强型底座可以提供最佳的稳定性。

　　机床的转塔结构也会影响硬零件车削。理想来说，制造商会关注转塔的刚性和集成模块化刀柄系统，这有助于通过缩短刀具悬伸来减少振动。为了优化其性能，集成模块化刀柄系统应该是圆周各向夹紧，而不是紧靠两个螺钉来夹紧。

　　最后，根据加工零件的规格，需要慎重考虑投资带尾座的机床。因为零件悬伸超过四倍直径（从卡盘处算起），一般必须使用尾座，以获得一致性和稳定性。

　　“软状态”准备

　　在考虑硬零件车削应用时，零件的“软状态准备”对总体加工的成功有着巨大影响。要想获得一致的“输出”需要使用一致的“输入”。在淬硬前，零件余量要均匀。各加工厂往往只注重最终成品的质量，而忽视了这一关键因素。结果由于切削深度的变化使刀具受到不同切削条件的影响，从而直接影响到切削质量、刀具寿命和生产效率。在硬零件车削中，去除0.0008英寸或0.0012英寸的材料都会对刀具施加很大的外力，从而损害整体的加工稳定性。这同样适用于材料的硬度，硬度为58 HRC的零件与硬度为62 HRC零件的加工要求是不同的。虽然对于成品零件这些变量是可以接受的，但是出于对加工效率和效用的考虑，还是应尽量避免这些情况。

　　除了确保各零件的材料和尺寸的一致性外，制造商还应寻找更好的设计方法来准备要硬化的零件。如果可能的话，任何孔、键槽和沟槽都应做倒角加工。这样就可以在断续切削时通过平稳的进入和退出刀具来减少刀具和加工过程中的冲击应力。