硬车技术：代替磨削的经济性加工工艺（二）

魔神

    

　　3.硬车削机床

　　车削淬硬钢与车削非淬硬钢相比，切削力将增加50%以上，切削所需功率增加2倍左右，所以硬车削对机床提出了更高要求，如系统刚性、功率等。为了使表面质量与磨削的质量相媲美，主轴的径向和轴向振动必须保持在2mm以内，还应具备数字线性测量系统和良好的温度补偿性能(m级补偿)，必须避免爬行。机床本身的主轴系统除了要保证高强度以外，还应有高转速，充分发挥PCBN或陶瓷刀具的性能优势，这样才能保证连续生产的加工精度和高效率的要求。

　　硬车削的经济性

　　汽车制造业的大多数零件是在热处理后进行最终精度或形状的加工，硬车削正作为替代磨削的一种经济性方法在普及。目前，国外越来越多的企业已认识硬车削的优点，而国内还是以磨削的方法为主，主要是由于刀具(如PCBN)的成本问题，使很多企业仍把它看作为一种昂贵的工艺。

　　1.加工效率高

　　硬车削所用刀具(PCBN)的成本比传统车刀一般高10～20倍，但与磨削相比，硬车削比磨削具有更高的加工效率。硬车削往往采用大切削深度、高的工件转速，其金属切除率通常是磨削加工的3～4倍；其所消耗的能量也只有磨削的1/5，每个零件的刀具成本低于磨削。另外更换砂轮一般需要30min或更长时间，硬车削换刀能在两分钟之内完成，并且不需要修正砂轮切削轮廓，没有更换、修正砂轮必需的生产时间的损失，机床的利用率要高。

　　2.设备投资少，维护费用低，适合柔性生产要求

　　在生产率相同时，车床的投资只是磨床的1/3～1/10，其辅助系统费用也较低。车床本身就是一种加工范围广的柔性加工方法，对于多品种小批量生产而言，采用现代CNC车床，利用配备的多种刀具转盘或刀库，硬车削无需要其他特殊装备，很容易实现多种不同工件之间的加工转换，并且工件装夹快速。另外与磨削相比，硬车削能更好地适应柔性化批量生产要求，采用车削加工时一次装夹可完成多种表面加工(如车外圆、车内孔、车槽及端面等)，因此其辅助时间短，加工表面之间的相对位置精度高。相比之下，磨削则需要多次安装或多工序生产。

　　3.硬车削可使零件获得良好的表面加工质量

　　虽然磨削在相对较高的进给率下能够得到良好的表面光洁度，但用PCBN刀片硬车削能以明显更高的金属切除率获得同等或更好的表面光洁度。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，有精确的加工圆度，能保证加工表面精度。