一、硬車削工藝的提出及其優(yōu)勢(shì)

  隨著我國(guó)工業(yè)飛速發(fā)展，對(duì)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(zhǎng)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，這給切削加工帶來了很大難題。為提高硬材料的加工效率，硬車削（以車代磨）工藝順勢(shì)而出，硬車削是指把淬火鋼件的車削作為最終加工或精加工的工藝方法。對(duì)比磨削工藝，硬車削工藝的優(yōu)勢(shì)如下圖：

  滾珠絲杠（已基本取代梯形絲桿，俗稱絲桿），是工具機(jī)械和精密機(jī)械上最常使用的傳動(dòng)元件，其主要功能是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成線性運(yùn)動(dòng)，或?qū)⑴ぞ剞D(zhuǎn)換成軸向反復(fù)作用力，同時(shí)兼具高精度、可逆性和高效率的特點(diǎn)。由于具有很小的摩擦阻力，滾珠絲杠被廣泛應(yīng)用于機(jī)床行業(yè)、各種工業(yè)設(shè)備和精密儀器。

  二、冷軋滾珠絲杠硬車削加工問題的提出

  在機(jī)械加工中，退火是常見的熱處理方法，特別是工件料硬且加工余量大時(shí)，傳統(tǒng)工藝一般是退火后再進(jìn)行切削加工，或者采用大余量磨削加工；隨著華菱超硬PCBN刀具BN-S20牌號(hào)刀頭的問世，大余量切削加工熱處理后的硬材料工件，改變了傳統(tǒng)工藝。省去了退火工藝，消除了退火后再二次淬火的弊端，更解決了采用砂輪進(jìn)行大余量磨削加工的效率低下難題。

  三、冷軋滾珠絲杠硬車削加工工藝參數(shù)

  加工內(nèi)容：硬車削冷軋絲杠軸承座兩端，材料：（中國(guó)牌號(hào)42CrMo或GCr15），工件硬度HRC60-62；加工余量10mm。

  選用刀片：BN-S20，適合大余量車削加工淬硬鋼，可加工硬度范圍HRC45-79。

  刀片型號(hào)：CNGN120708（軋制絲杠硬車削專用）

  切削參數(shù)：ap=8mm，F(xiàn)r=0.1mm/r，Vc=70-120m/min（根據(jù)機(jī)床剛性調(diào)整）。

  切削方式：干切

  加工效果：刀具成本降低(每根滾珠絲杠的加工成本在0.5元左右)，并且節(jié)約了退火工藝和加工時(shí)間。

  四、冷軋滾珠絲杠硬車削加工的刀具研究

  （1）粗車?yán)滠垵L珠絲杠刀具：BN-S20牌號(hào)是華菱超硬采用純陶瓷作為結(jié)合劑的CBN燒結(jié)體，經(jīng)過高溫高壓合成，具有更好的抗沖擊性能；CBN采用納米級(jí)超細(xì)晶粒，其耐磨性能更優(yōu)異。在加工大余量硬料中，壽命是金屬基結(jié)合劑CBN刀片的4倍以上。2007年BN-S20發(fā)布會(huì)上，其在斷續(xù)車削淬火齒輪外圓加工中，打破了超硬刀具行業(yè)CBN刀具不能用于強(qiáng)斷續(xù)車削淬硬鋼的神話，在刀具學(xué)術(shù)界引起很大的轟動(dòng)！

  目前，隨著我司對(duì)于陶瓷結(jié)合劑CBN刀具的研究進(jìn)展，在保留CBN刀具抗沖擊性能的基礎(chǔ)上，增加了其耐磨性能，表現(xiàn)在大量加工淬火料時(shí)，它除了刀具韌性保證的同時(shí)，更具有優(yōu)異的耐磨性能，省去了退火工序和二次淬火的工序，更解決了采用砂 ** 余量磨削加工的困難。

  BN-S20在大余量加工硬料時(shí)，實(shí)現(xiàn)了“以車代粗磨”，冷軋絲杠硬車加工工藝的出現(xiàn)，取代了傳統(tǒng)的退火工序，節(jié)省了加工成本，為機(jī)械制造廠商取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

  （2）硬車削滾珠絲杠螺紋滾道刀具：BN-H10定制刀具，此材質(zhì)耐高溫、耐磨性好，可根據(jù)滾珠絲杠要求定制刀片，使其效率得到大幅提升。早期磨削滾珠絲杠的加工難點(diǎn)在于螺紋的切削，熱處理后的磨削滾珠絲杠硬度HRC60-65，傳統(tǒng)工藝一般采用磨削的方法制成螺紋，但磨削效率低，報(bào)廢率高，影響整體的生產(chǎn)進(jìn)度。采用BN-H10材質(zhì)非標(biāo)刀具以高速Vc=150m/min干切滾珠絲杠螺紋，粗糙度可穩(wěn)定Ra0.8以內(nèi)，甚至達(dá)到磨削的Ra0.4，并保證0.003mm以內(nèi)的齒形誤差。

  國(guó)產(chǎn)刀具制造商需準(zhǔn)確把握時(shí)代的變化脈搏，不斷努力開發(fā)，提供可迅速滿足日益多樣化需求的高品質(zhì)、高性能刀具產(chǎn)品，憑借長(zhǎng)期培養(yǎng)積累的技術(shù)實(shí)力和最尖端的技術(shù)開發(fā)能力，不斷提供持續(xù)性的改進(jìn)方案，適應(yīng)當(dāng)代“高速，精密加工”等切削要求。