淬火钢的精加工通常采用磨削的方法，需要消耗大量的切削液，而切削液带来很多负面影响如污染水源和空气。而以车代磨（干式切削）技术具有非常重要的意义。

　　硬态切削（以车代磨）加工技术伴随着数控机床以及超硬刀具材料的快速发展而被引入，与磨削相比，硬态切削（以车代磨）具有极好的工艺柔性、经济性和环保性。本文主要介绍淬火钢硬车加工专用刀具-PCBN刀具在以车代磨高硬度材料的重要用途。

　　第一部分不同切削刀具材质简介

　　目前金属切削刀具材料主要有涂层硬质合金刀具、陶瓷刀片、聚晶金刚石(PCD)和聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具，根据刀具发展历程简单介绍不同刀具材料：

　　（1）涂层硬质合金刀具材料

　　主要是在硬质合金表面涂覆一层耐磨性好的难熔金属化合物，既能提高刀具材料的耐磨性，而又不降低其韧性。

　　（2）陶瓷刀具：是以氧化铝（Al2O3）或以氮化硅（Si3N4）为基体，再添加少量金属，在高温下烧结而成的一种刀具材料。一般适用于高速下精细加工硬材料。一些新型复合陶瓷刀也可用于半精加工或粗加工难加工的材料或间断切削。

　　（2）人造金刚石：是目前最硬的刀具材料，显微硬度达10000HV。它有极高的硬度和耐磨性，与金属摩擦系数很小，切削刃极锋利，能切下极薄切屑，有很好的导热性，较低的热膨胀系数，但它的耐热温度较低，在700～800℃时易脱碳，失去硬度，抗弯强度低，对振动敏感，与铁有很强的化学亲合力，不宜加工钢材，主要用于有色金属及非金属的精加工，超精加工以及作磨具、磨料用。

　　（3）立方氮化硼：是由立方氮化硼在高温高压下转化而成的，其硬度仅次于金刚石，耐热温度可达1400℃，有很高的化学稳定性，较好的可磨性是什么材料硬度，抗弯强度与韧性略低于硬质合金。一般用于高硬度，难加工材料的半精加工和精加工。

　　本文着重介绍用于淬火钢硬车加工专用-PCBN刀具。

　　第二部分PCBN刀具的性能特点

　　PCBN刀具比较适合于硬态切削加工（淬火钢硬车加工），原因在于其良好的性能特点:

　　(1)高硬度和耐磨性:PCBN刀具硬度通常在40006000HV，是硬质合金刀具或Al2O3

　　陶瓷刀具硬度的23倍。PCBN刀具是可切削黑色金属的刀具材料中硬度最高的，其耐磨性也很高，可达到涂层刀具或陶瓷刀具的510倍。因此，使用PCBN刀具能够明显减少工件加工过程中换刀次数，提高精度与互换性，达到快速高效的目的。

　　(2)良好的导热性和热稳定性:在800℃时PCBN刀具的硬度高于硬质合金刀具或陶瓷刀具，且导热系数随着温度的升高而增加，温度达到1200℃时仍能保持较高的硬度。因此，PCBN刀具能够很好地满足硬态切削对于刀具材料的要求。

　　(3)极高的化学稳定性:金刚石刀具在高温下由于其自身与铁系材料的亲和性而使刀具损坏，与之相比，即使在1200℃1300℃时PCBN刀具也不会与铁系金属发生反应，化学惰性极强，因此PCBN刀具更适于硬态切削加工。

　　(4)摩擦系数小:CBN与不同材料间的摩擦系数为0.10.3，且摩擦系数随着切削速度的提高而呈减小趋势，所以相对于其它刀具材料，PCBN刀具在切削加工时的化学磨损较小，可用于加工各种材料的工件。

　　第三部分PCBN刀具加工淬火钢的案例介绍

　　PCBN刀具KBN700精加工滚珠丝杠KBN700SNGN

　　加工零件：滚珠丝杠

　　加工材料：42CrMo或GCr15

　　工件硬度：HRC6062

　　加工工序：淬火后精车

　　刀片牌号：KBN700SNGN和KBN700CNGN（轧制丝杠专用）

　　切削参数：ap4.5mm，Fr0.10mm/r，Vc90m/min

　　加工效果：维克刀具正常磨损，某陶瓷刀片碎裂。

　　重断续精加工淬火钢齿轮-KBN200WNGA

　　推荐复合式CBN刀片KBN200材质是什么材料硬度，硬车端面有群孔的齿轮性价比高，切削性能稳定，可以代替进口刀具，具有更高的性价比；

　　案例详情：

　　工件材质：20CrMnTi（硬度HRC58-62）

　　刀片型号：KBN200WNGA

　　切削参数：Vc117m/min，Fr0.1mm/r，ap0.15mm

　　加工方式：干式切削

　　维克刀具KBN200牌号CBN主要用于淬硬钢重断续精加工工序，能够保证工件的加工精度，刀具具有极好的耐磨性以及抗崩损性。

　　第四部分维克PCBN刀具淬火钢硬车加工专用刀具牌号

　　第五部分维克PCBN刀具硬车淬火钢时推荐切削参数

　　第六部分总结

　　硬态切削工艺过程无需消耗大量的切削液，采用PCBN刀具直接用干式切削方式并能把毛坯直接加工成工件是什么材料硬度，避免了污染，同时实现以车代磨,提高了加工效率。