jic35導(dǎo)讀：現(xiàn)在，車削淬硬零件的切削刀具及其應(yīng)用方面的進展正在將車削工藝提升到更高的效率水平。作為磨削工序的替換或補充工序，硬零件車削具有諸多優(yōu)勢–*的新刀片概念令這種工序更具吸引力。
　　
　　zui近，兩家制造商在淬硬零件加工的生產(chǎn)效率方面作出了*的改進-生產(chǎn)效率分別提高116%和322%。既無需更換設(shè)備，也不用引入新的加工方法，只需在他們各自的數(shù)控車床上執(zhí)行車削工序時改變可轉(zhuǎn)位刀片的類型即可實現(xiàn)。與之前相比，一種新型的刀片能夠使刀具的進給率較之前提高三倍。*，進給決定了車削時所花費的切削時間。這樣一來，每年就能節(jié)省相當(dāng)多的生產(chǎn)時間，對成本而言也是如此。
　　
　　“進給率就是我們將要真正作出改進的地方，正如兩個生產(chǎn)效率改進實例所展示的一樣，”車削應(yīng)用專家MartinSaunders解釋道。“并且，好消息是，在保證更高的進給率的同時還能夠保持不錯的表面光潔度。例如，0.3mm/r的進給可生成低于Rz1微米的表面光潔度，即便進給為0.5mm/r，所生成的表面光潔度也不會低于Rz5。若置于一定背景下會發(fā)現(xiàn)，當(dāng)車削零件的常見表面光潔度為Rz6.3時，您可以看到如果使用具有刀尖和圓角半徑的標(biāo)準(zhǔn)刀片，就需要降低60-65%的進給。
　　
　　使生產(chǎn)效率獲得如此大幅提升的刀片為Xcel型刀片，這種切削刃技術(shù)方面的創(chuàng)新對硬零件車削產(chǎn)生了深刻的影響。”
　　
　　在零件的硬化條件下（無論是通過淬硬還是表面硬化）進行加工具有諸多好處-有助于以更有效的方式獲得更高的精度。作為一種應(yīng)用愈發(fā)廣泛的加工領(lǐng)域，硬零件車削一直是zui近一些刀具發(fā)展的重點所在。許多年前所克服的一個障礙就是獲得適用的機床，雖然某些車床在穩(wěn)定性上要優(yōu)于其他機床，但該加工領(lǐng)域裝夾要求還是比較苛刻，還好大多數(shù)現(xiàn)代數(shù)控車床的性能相當(dāng)出色。
　　
　　硬零件車削
　　
　　硬零件車削在切削力方面有其自己的一套要求，并且在正常工況下，刀具上受到的壓力也比加工其它材料更為嚴(yán)峻。此外，硬工件材料具有磨蝕性，因此刀具更易磨損且會產(chǎn)生更多熱量。然而也有刀具材料非常適合于該加工領(lǐng)域，此類材料主要為立方氮化硼（CBN），在硬度方面僅次于金剛石?，F(xiàn)在，一系列主要成分為CBN顆粒的高性能刀片材質(zhì)可用于硬零件車削。
　　
　　Xcel刀片概念將硬零件車削的性能整整提升了一代。另一位應(yīng)用專家SachaKotarac在幫助許多工程公司的過程中積累了豐富經(jīng)驗，他往往根據(jù)表面光潔度來確定刀片的具體應(yīng)用。“對于精車工序，只要表面光潔度要求可以滿足，我就會盡可能地引入Xcel刀片”，Sacha說道，“并且，對于粗加工工序，我也會盡可能地利用其進給能力。當(dāng)正常穩(wěn)定性得到保證時，只要沿著臺肩有足夠的間隙，便可采用Xcel刀片獲得至多0.5mm/r的進給。我們還談?wù)摰竭M給率兩倍于普通刀具的Wiper（修光刃）刀片。Xcel與Wiper（修光刃）刀片也應(yīng)看作相互補充，這樣往往可以確保穩(wěn)定的工序和可預(yù)測的加工結(jié)果。”
　　
　　硬零件車削是淬硬零件（硬度范圍通常在55到65HRc之內(nèi)）磨削的替代選擇，兩種加工方法可互為補充?，F(xiàn)代CBN材質(zhì)意味著可提供更多堅固耐用的刀具，目前的刀片技術(shù)也促成了生產(chǎn)效率和精加工能力均大幅提升的切削刃。
　　
　　“針對硬零件車削，與我們合作的一家制造企業(yè)正計劃將他們的磨床替換為車床。在這種情況下，我們認為*的解決方案是粗加工時采用Xcel刀片，隨后的精加工工序則采用具有WG槽形的Wiper（修光刃）刀片。對此我們在他們的機床上進行了一次試驗，并提供了相應(yīng)的加工結(jié)果和切削時間。
　　
　　其結(jié)果是客戶認為值得改變他們所有的零件圖紙，以便留出足夠的間隙充分利用Xcel刀片的加工能力，并且也為我們提供了*裝配機床的機會。我們建議采用Xcel刀片進行粗加工，當(dāng)進給率為0.4mm/r時可生成Ra0.5微米的表面光潔度。而對于具有WG槽形的刀片，進給率為0.33mm/r時可生成Ra0.42微米的表面光潔度。”
　　
　　穩(wěn)定性
　　
　　穩(wěn)定性當(dāng)然是所有CBN材質(zhì)刀片應(yīng)用的成功要素，但Xcel刀片更強調(diào)這一點。當(dāng)涉及到Xcel時，為確保具有獲得成功的*條件，長徑比應(yīng)保持在4:1以內(nèi)。這倒不是說超過此比例刀片就無法工作，而是在該比例以內(nèi)可提供*的切削條件。
　　
　　將zui大切屑厚度作為進給率的基礎(chǔ)時，相比標(biāo)準(zhǔn)圓角刀尖刀片，Xcel提供了更高的進給能力。在較小的主偏角下，直刃所生成的薄切屑可提供更大的生產(chǎn)效率提升空間。銑削時也可利用此概念-高進給刀具具有更高的加工能力。
　　
　　標(biāo)準(zhǔn)的圓頭刀片可產(chǎn)生zui低的切削力，但進給率嚴(yán)格受限于刀尖半徑與表面光潔度之間的關(guān)系。具有WH槽形的Wiper（修光刃）刀片在較高的進給率下可獲得良好的表面光潔度，并且對穩(wěn)定性要求較低。其次，具有WG槽形的Wiper（修光刃）刀片在很高的進給率下可獲得更為理想的表面光潔度，但需要更高的穩(wěn)定性。當(dāng)可以使用Xcel刀片時，其表現(xiàn)就獨樹一幟，在高進給率下可獲得較高的表面光潔度，但對穩(wěn)定性的要求也越高。即使在較低的進給率下，Xcel刀片也能夠生成*的表面光潔度。當(dāng)關(guān)注的焦點是盡可能減少切削時間時，則應(yīng)注重進給率與表面光潔度之間的關(guān)系。
　　
　　當(dāng)?shù)镀褂梅浅Ｐ〉闹髌牵?0度）時，其切深會受到限制-但在硬零件車削時切深總是被受限。采用傳統(tǒng)圓頭刀片時，切屑厚度沿著切削刃而變化，但使用Xcel刀片時，切屑厚度薄且均勻，這樣就能提供高進給的加工能力。Xcel概念方面的主要創(chuàng)新是切削刃的直線部分與專門開發(fā)的Wiper（修光刃）融為一體的方法，該方法形成了到切削刃縱向后角的過渡。