隨著我國工業(yè)飛速發(fā)展，對機(jī)械零件的性能要求越來越高。為了提高機(jī)械零件的耐磨性，延長其使用壽命，很多結(jié)構(gòu)鋼零件常常采用淬火處理。但淬火后的零件強(qiáng)度和硬度較高，塑性較差，這就給切削加工帶來了難題。

      刀具性能的優(yōu)劣對切削加工的效率和加工精度至關(guān)重要。提高刀具性能一直是機(jī)械制造領(lǐng)域不斷探索和研究的課題之一。本文主要介紹了淬硬鋼的加工特點(diǎn)及如何選擇正確的刀具材料加工淬硬鋼。

一、淬硬鋼的定義及加工特點(diǎn)

      淬硬鋼是指鋼件經(jīng)過熱處理后獲得馬氏體組織，其硬度(大于HRC50) 高，強(qiáng)度也高，幾乎沒有塑性的一類鋼件。

      淬硬鋼的切削加工特點(diǎn)：（1）硬度高、強(qiáng)度高，塑性接近0；（2）切削力大、切削溫度高；（3）不易產(chǎn)生積屑瘤；（4）導(dǎo)熱系數(shù)低。

      由于淬硬鋼具有良好的使用性能，廣泛應(yīng)用于交通行業(yè)，風(fēng)電行業(yè)，機(jī)床行業(yè)，模具行業(yè)等領(lǐng)域，典型零部件有齒輪，齒輪軸，軸承，滾珠絲杠，同步器，模具等。

二、淬硬鋼的熱處理工藝

      經(jīng)過熱處理之后，工件的硬度一般在HRC45以上，有的甚至達(dá)到HRC60以上，不同的工件，工作性質(zhì)不同，故熱處理后的硬度也不同，如汽車變速箱齒輪熱處理后的硬度一般在HRC58-63之間，回轉(zhuǎn)支承軸承熱處理后的硬度在HRC47-55之間，滾珠絲杠熱處理后的硬度一般在HRC60-62之間。

三、超硬刀具加工淬硬鋼的刀具牌號及切削參數(shù)

（1）超硬刀具加工齒輪鋼的刀具牌號及切削參數(shù)

      在加工齒輪鋼時常出現(xiàn)兩種工況：連續(xù)切削和斷續(xù)切削，針對兩種工況研制出不同牌號刀具，加工方案如下：

      連續(xù)切削：選擇耐磨性好牌號牌號(如下圖)，屬于焊接式立方氮化硼刀具，吃刀深度控制在0.3mm以內(nèi)。切削參數(shù)：ap≤1mm，F(xiàn)r=0.05-0.35mm/r，Vc=60-250m/min。

      斷續(xù)切削：選擇抗震性好刀具牌號（刀片圖樣），屬于焊接式立方氮化硼刀具，耐磨損性和耐崩損性強(qiáng)，吃刀深度控制在0.3mm以內(nèi)。切削參數(shù)：ap≤1mm，F(xiàn)r=0.05-0.35mm/r，Vc=60-250m/min。

      還有一種斷續(xù)切削屬于大余量車削，由于大型工件熱處理后的變形量大，加工余量≥2mm，并且屬于強(qiáng)斷續(xù)切削，此類情況選擇華晨整體cbn刀具，此牌號屬于整體式立方氮化硼刀具，吃刀深度無上限，可吃滿整個刀片。

CBN刀具的加工材質(zhì)

    （1）高硬度鑄鐵

      如高鉻鑄鐵、合金鑄鐵、鎳硬鑄鐵、白口鑄鐵均屬于高硬度鑄鐵，典型零部件有軋輥、工業(yè)泵等。針對高硬度鑄鐵常用2800材質(zhì)，優(yōu)勢顯著。

    （2）高硬度鋼件（硬度HRC45以上）

      如高錳鋼、高速鋼、淬火鋼等，典型零部件包括軋臼壁、高速鋼軋輥、淬硬齒輪/齒輪軸、軸承、滾珠絲杠、模具等。

    （3）普通灰鑄鐵（HT150/200/250/300等）

      如發(fā)動機(jī)缸體/缸蓋、剎車盤、制動鼓、皮帶輪、離合器壓盤等均屬于灰鑄鐵件。

    （4）其他難加工材料

      如粉末冶金、高溫合金材料，及鎳基、鐵基、鈷基等高硬度堆焊/噴焊/激光熔覆/熱噴涂材料工件。