硬車削的目標(biāo)是隨切屑帶走至少80%的熱量，以保持零件的熱穩(wěn)定性。合理的硬車削系統(tǒng)可以減少甚至省去磨削以及與之相關(guān)的高昂的刀具成本和較長的加工時間。采用合理的硬車削工藝可獲得0.0028?m的表面光潔度、0.0002?m的圓度和±0.005?m的直徑公差。要想這樣的精度在對淬硬前工件進行“軟車削”的相同機床上達到這樣的精車，從而最大限度地提高設(shè)備利用率不是不可以實現(xiàn)的。但由于某些工廠錯誤地選用了刀片(確切地說是選用了廉價刀片)，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地、完全地發(fā)揮出其高率。因此，硬車削時須注重以下8個方面：

　　1、工件和刀具

　　盡管45HRC硬度是硬車削的起始點，但硬車削經(jīng)常在硬度高于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(jù)冶金學(xué)，在切深范圍內(nèi)硬度偏差小(小于2個HRC)的材料可顯示出最好的過程可預(yù)測性。最適合于硬車削的零件具有較小的長徑比(L/D)，一般來說，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。

　　在傳統(tǒng)刀具制造中，刀柄材料通常是45鋼調(diào)質(zhì)到HB210-240，而在硬車削工藝中采用的刀柄硬度應(yīng)提高1.5倍。為了最大限度地增加硬車削的系統(tǒng)剛性，刀具伸出長度不得大于刀桿高度的1.5倍，工件在裝夾時也應(yīng)盡量減小懸伸長度。

　　2、機床和工藝系統(tǒng)

　　除選擇合理的刀具外，機床剛度決定了硬車削的加工精度。近15～20年內(nèi)制造的機床幾乎都有很好的剛性，足以承受硬車削。若車床或車削中心剛度足夠，且加工軟的工件時能得到所要求的精度和表面粗糙度，即可用于淬硬鋼的加工，精心維護的普通車床都可以用于硬車削。為了保證車削操作的平穩(wěn)和連續(xù)，常用的方法是采用剛性夾緊裝置和中等前角刀具。并保證工件在切削力作用下其定位、支承和旋轉(zhuǎn)可以保持相當(dāng)平穩(wěn)。系統(tǒng)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(diào)隙片和墊圈，其目標(biāo)是保持所有零部件盡可能地接近轉(zhuǎn)塔刀架。

　　3、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(xù)切削過程中保持定位不變，在連續(xù)切削過程中提供安全的刀具磨損率。當(dāng)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要求小于±0.025mm的加工。陶瓷不適合于斷續(xù)切削，而且不能加冷卻液，因為冷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(zāi)難性的，它可能導(dǎo)致所有切削刃均不能使用。

　　金屬陶瓷(立方碳化鈦)對連續(xù)切削滲碳硬化材料很有效，盡管它不具備CBN那樣的耐磨性，但這類刀片在大多數(shù)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(guān)于刀片的最合理應(yīng)用，建議與刀具供應(yīng)商密切合作，特別是在最初階段，以迅速達到最佳切削速度。

　　4、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(xù)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(xù)切削，刀頭在干車削過程中產(chǎn)生的高溫足以韌化(軟化)預(yù)切削區(qū)域，從而降低材料硬度使之易于剪切。這個現(xiàn)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(yōu)勢。

　　在連續(xù)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(guān)鍵是要使冷卻液能夠到達刀頭，高壓噴吸冷卻法是解決這個問題的最好辦法，因為它不容易在高溫下蒸發(fā)。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噴壓到刀片的頂部和底部，以確保冷卻液連續(xù)到達刀頭。

　　如果使用冷卻液，其成份必須是水基的。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(qū)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?qū)⒂锌赡茉獾綇氐灼茐?。如果在敞開式機床上進行硬車削，必須增加適當(dāng)?shù)谋Ｗo裝置，避免操作人員被切屑燙傷。

　　5、加工工藝

　　因為硬車削產(chǎn)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(fā)現(xiàn)整個過程是否協(xié)調(diào)。連續(xù)切削時，切屑應(yīng)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。

　　6、白化層

　　令人討厭的“白化層(熱影響區(qū))”可能出現(xiàn)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1?m)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(dǎo)致過多的熱量傳遞到零件內(nèi)部。白化層經(jīng)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(dǎo)致軸承失效。

　　對于剛開始從事硬車削的工廠，建議在生產(chǎn)的頭幾周內(nèi)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表面產(chǎn)生白化層。

　　7、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會降低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。

　　8、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(guān)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(shù)并減小切深。另一種選擇是采用交替式側(cè)面切入方式，可改變切削力承受位置并延長刀具壽命。