車削件是什么？

  車削件就是利用車床在車床上進行產品的加工成的一種零件，利用工件的旋轉運動和刀具的直線運動或曲線運動來改變毛坯的形狀和尺寸，把它加工成符合圖紙的要求。車削加工是在車床上利用工件相對于刀具旋轉對工件進行切削加工的方法。車削加工的切削能主要由工件而不是刀具提供。車削是最基本、最常見的切削加工方法，在生產中占有十分重要的地位。車削適于加工回轉表面，大部分具有回轉表面的工件都可以用車削方法加工，如內外圓柱面、內外圓錐面、端面、溝槽、螺紋和回轉成形面等，所用刀具主要是車刀。車削加工的精度一般為IT11-IT7，有的可以達到IT6，表面的粗糙度Ra可以達到12.5-08um。利用車削加工而成的零件我們就叫車削件，車削件種類也很多，以硬車削保持零件的熱穩定性而著名。

  硬車削

  首先合理的硬車削系統可以減少甚至省去磨削以及與之相關的高昂的刀具成本和太長的加工時間。采用合理的硬車削工藝可獲得0.0028mm表面光潔度、0.0002mm圓度和±0.005mm直徑公差，硬車削的目標是隨切屑帶走至少80%熱量。這樣的精度在對淬硬前工件進行“軟車削”相同機床上同樣可以達到從而最大限度地提高了設備利用率。但有些工廠由于錯誤地選用了刀片或不清楚所用機床是否具有足夠的剛性以承受二倍于普通車削的壓力，從而使得硬車削工藝沒有充分發揮出其高效應。

  1．冷卻液

  其最大問題是用還是不用冷卻液。對于齒輪之類的斷續切削零件來說，最好采用“干車削”，否則進刀和退刀時的熱沖擊很可能引起刀片破裂。至于連續切削，刀頭在干車削過程中產生的高溫足以韌化（軟化）預切削區域，從而降低材料硬度使之易于剪切。這個現象說明了干切削時增大速度是有益的。同時，無冷卻液切削方式具有明顯的成本優勢。

  在連續切削中，冷卻液可能有助于延長刀具壽命和提高表面光潔度。問題的關鍵是要使冷卻液能夠到達刀頭，高壓冷卻液是解決這個問題的最好辦法，因為它不容易在高溫下蒸發。此外，高壓可以減少切屑堆積，從而減少因為切屑阻塞對冷卻液流至刀頭的影響。另一個辦法是將冷卻液同時釋放到刀片的頂部和底部，以確保冷卻液連續到達刀頭。如果使用冷卻液，必須是水基的。在完全匹配的硬車削過程中形成的切屑可以帶走80%～90%的熱量（切削區域最高溫度可達1700°F）。如此熾熱的切屑一旦接觸低燃點冷卻油，整個工序將有可能遭到徹底破壞。如果在敞開式機床上進行硬車削，必須增加適當的保護裝置，避免操作人員被切屑燙傷。

  2．白化層

  “白化層（熱影響區）”可能令人討厭地出現在硬車削和磨削操作中，即在材料表面形成一層肉眼看不見的非常薄（通常1μm）的硬殼。在硬車削過程中形成白化層，一般是因為刀片鈍化導致過多的熱量傳遞到零件內。白化層經常在軸承鋼上形成，而且對于軸承圈之類需要承受高接觸壓力的零件是非常有害的，隨著時間的推移，白化層可能剝離并導致軸承失效。

  對于剛開始從事硬車削的工廠，建議在生產的頭幾周內進行隨機抽查，以確定每個刀片能夠車削多少零件而不形成白化層。另外，一個刀片即使可加工400個零件，也有可能在加工300件后就變鈍并且開始使零件產生白化層。

  3．機床

  機床剛度決定了硬車削的加工精度。近15～20年內制造的機床幾乎都有很好的剛性，足以承受硬車削。在許多情況下，機床的總體狀況很大程度上比使用年限更重要，精心維護的普通車床也可以用于硬車削。

  為了給硬車削機床增加剛性和阻尼特性，哈挺將許多先進機床的特性用于了車削中心，其中包括聚合物復合材料增強機座、帶彈簧夾頭（使主軸支撐靠近工件）的直接配合式主軸和靜壓導軌。

  系統剛性最大化意味著盡量減少懸空、刀具延伸和零件伸出，并取消調隙片和墊圈，其目標是保持所有零部件盡可能地接近轉塔刀架。

  4．車螺紋

  采用合適的刀片幾何形狀是在淬硬材料上車螺紋的關鍵，最好的螺紋刀片是類似于鏜桿上安裝的三角形刀片。在淬硬材料上車螺紋時，為了控制切削壓力和延長刀片壽命，有必要增加走刀次數并減小切深。另一種選擇是采用交替式側面切入方式，可改變切削力承受位置并延長刀具壽命。

  5．工件

  盡管45HRC硬度是硬車削的起始點，但硬車削經常在60HRC以上硬度的工件上進行。硬車削材料通常包括工具鋼、軸承鋼、滲碳鋼以及鉻鎳鐵合金、耐蝕耐熱鎳基合金、鎢鉻鈷合金等特殊材料。根據冶金學，在切深范圍內硬度偏差?。ㄐ∮?個HRC）的材料可顯示出最好的過程可預測性。最適合于硬車削的零件具有較小的長徑比（L/D），一般說來，無支撐工件的L/D之比不大于4:1，有支撐工件的L/D之比不大于8:1。盡管細長零件有尾架支撐，但是由于切削壓力過大仍有可能引起刀振。為了最大限度地增加硬車削的系統剛性，應盡量減小懸伸。刀具伸出長度不得大于刀桿高度的1.5倍。

  6．鏜孔

  鏜削淬硬材料需要很大的切削壓力，因此往往需成倍增加鏜桿承受的扭力和切向力。采用正前角（35°或55°）、小刀尖半徑刀片可以減小切削壓力。在增加切削速度的同時減小切深和進刀速度，也是減小切削壓力的辦法。

  鏜孔時，刀具必須與零件同心或略高于零件中心，因為切削引起的撓曲變形使實際中心線的位置降低了。最好的夾緊形式是全長度對開套筒，在鏜削淬硬材料時，全長度對開套筒夾頭可提供最高的刀夾剛度。其次是彈簧夾頭和單點螺絲夾頭。

  7．工藝

  因為硬車削產生的熱量大部分由切屑帶走，加工前后對切屑進行檢查可以發現整個過程是否協調。連續切削時，切屑應該呈熾燃的橙黃色，并象一根緞帶似地飄逸而出。如果切屑冷卻后用手一壓基本斷裂，表明切屑帶走的熱量是正常的。

  8．刀片

  盡管立方氮化硼（CBN）刀片的價格昂貴，但CBN刀片最適合于硬車削。CBN刀片能夠在斷續切削過程中保持定位不變，在連續切削過程中提供安全的刀具磨損率。當采用合理的硬車削工藝時，CBN刀片除了在控制直徑公差方面比不上磨削以外，其它性能都是首屈一指的。

  陶瓷不如CBN耐磨，因此一般不用于公差小于±0.025mm的加工。陶瓷不適合于斷續切削，而且不能加冷卻液，因為熱沖擊可能造成刀片破裂。刀片的鈍緣幾何形狀是陶瓷材料的固有特點，這一特點使切削力增大而工件表面光潔度下降。另外，陶瓷刀片刃口斷裂可能是災難性的，它可能導致所有切削刃均不能使用。金屬陶瓷（立方碳化鈦）對連續切削滲碳硬化材料很有效，盡管它不具備CBN那樣的耐磨性，但刀片在大多數情況下會成比例地磨損而不斷裂。正前角刀片由于其切削力較小，通常用在剛性不高的機床上進行硬車削。關于刀片的最合理應用，建議與刀具供應商密切合作，特別是在最初階段，以迅速達到最佳切削速度。

  車削設備

  一般有車床即普車，自動車床，數控車床等

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