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硬车技术，简称硬车削（即以车代磨），是指用车刀对淬硬钢（54－63HRC）进行的切削加工。这种加工通常是作为最终加工或精加工，实现以车代磨的目的。淬硬钢通常指淬火后具有马氏体组织，硬度高，强度也高，几乎没有塑性的工件材料。当淬硬钢的硬度>55HRC时，其强度约为2100－2600N/mm2。利用多晶立方氮化硼（PCBN）刀具、陶瓷刀具或涂层硬质合金刀具等，在车床或车削加工中心上采用硬车削对淬硬钢（55～65HRC）进行加工，其加工精度可达IT5，表面粗糙度Ra≤0.4μm。
一、硬车技术的特点
1.加工效率高
硬车削具有比磨削更高的加工效率。在硬车削中，往往采用大切削深度、高的工件转速，其金属切除率通常是磨削加工的3～4倍，所消耗的能量却只有磨削的1/5。此外，在磨床加工中，砂轮的更换一般需要30分钟或更长时间，而EMAG VL系列、VSC系列车床的换刀可在瞬间完成，且不需要修正砂轮切削轮廓。这样，没有更换、修正砂轮必需的生产时间的损失，机床的利用率要高，效率可快至磨削加工的3倍。
2.表面质量好
在相对较高的进给率下，磨削可得到良好的表面光洁度，但以车代磨技术可以更高的金属切除率获得同等或类似的表面光洁度。同时，在硬车削中，生产的大部分热量都被切削带走，不会产生像磨削加工的表面烧伤和裂纹，具有优良的加工表面质量和加工表面精度。硬车削加工时，一次装夹即可完成多种表面加工，而磨削则需要多次装夹。因此，加工表面位置精度高。
3.硬车削是绿色制造工艺
磨削加工产生的废液和废弃物越来越难以处理和清除，且对人体有害。硬车削无需加切削液，加工中所产生的大部分热量被切屑带走。硬车削时，切削区的高温使工件材料退火变软，切屑形成容易，工件加工表面没有烧伤或裂纹。此时，若用切削液，反而使刀具受损和加工表面质量变坏。同时，硬车削技术可省去与切削液有关的装置，降低生产成本，简化生产系统，形成的切屑干净清洁，回收处理也容易。
4.设备投资少，生产成本低
在生产率相同时，车床投资是磨床的1/3～1/2，其辅助系统费用也低。对于小批量生产而言，硬车削不需特殊设备，而大批量加工高精度零件则需耍使用刚性好、定位精度和重复定位精度高的数控机床。
车床是一种加工范围广的柔性加工方法，车削装夹快速，采用配有多种刀具转盘或刀库的现代CNC车床很容易实现两种不同工件之间的加工转换，硬车削尤其适合该类加工。因此，与磨削相比，硬车削能更好地适应柔性化生产要求。
二、硬车削在岗位教学中的应用
硬车削是目前应用最广、应用效果最好的干式切削加工方法。在实施教学时，要综合应用以下几种方法：
1.刀具材料的选用
通常情况下，CBN适合加工硬度大于HRC55的淬硬钢工件，PCBN刀具适合硬度高于HRC60的工件加工。对于硬度小于HRC50的淬硬钢工件，选用陶瓷刀具更为合适。陶瓷刀具材料的成本低于CBN，我国陶瓷刀具技术已较完善，刀片性能也较可靠。新型硬质合金及涂层硬质合金刀具材料的抗弯强度和冲击韧性比CBN和陶瓷材料要高，价格又低，可用于加工硬度为HRC40－50的淬硬钢工件。
2.加工机床的选用
车削淬硬钢与车削非淬硬钢相比，切削力将增加50%以上，切削所需功率增加2倍左右。所以，硬车削对机床提出了更高要求，如系统刚性、功率等。为了使表面质量与磨削的质量相媲美，主轴的径向和轴向振动必须保持在2mm以内，还应具备数字线性测量系统和良好的温度补偿性能（m级补偿），必须避免爬行。机床本身的主轴系统，除了要保证高强度以外，还应有高转速，充分发挥PCBN或陶瓷刀具的性能优势。
3.切削用量的选用
切削用量选择是否合理，对硬车削影响很大，工件材料硬度越高，其切削速度应越小。硬车削精加工合适的切削速度为50～200m/min，常用范围为100～150m/min。当采用大切深或断续切削时，切速应保持在50～100m/min，通常切深为0.1～0.3mm；当加工表面粗糙度要求高时，可选小的切削深度，进给量通常选择0.025～0.25mm/r，具体根据表面粗糙度数值和生产率要求而定。由于PCBN和陶瓷刀具材料的耐热性和耐磨性好，可选用较高的切削速度和较大的切削深度以及较小的进给量。切削用量对硬质合金刀具磨损的影响比PCBN刀具要大些，所以，用硬质合金刀具就不宜选用较高的切削速度和切削深度。
（作者单位：湖南化工职业技术学院）
一、硬车技术的特点
1.加工效率高
硬车削具有比磨削更高的加工效率。在硬车削中，往往采用大切削深度、高的工件转速，其金属切除率通常是磨削加工的3～4倍，所消耗的能量却只有磨削的1/5。此外，在磨床加工中，砂轮的更换一般需要30分钟或更长时间，而EMAG VL系列、VSC系列车床的换刀可在瞬间完成，且不需要修正砂轮切削轮廓。这样，没有更换、修正砂轮必需的生产时间的损失，机床的利用率要高，效率可快至磨削加工的3倍。
2.表面质量好
在相对较高的进给率下，磨削可得到良好的表面光洁度，但以车代磨技术可以更高的金属切除率获得同等或类似的表面光洁度。同时，在硬车削中，生产的大部分热量都被切削带走，不会产生像磨削加工的表面烧伤和裂纹，具有优良的加工表面质量和加工表面精度。硬车削加工时，一次装夹即可完成多种表面加工，而磨削则需要多次装夹。因此，加工表面位置精度高。
3.硬车削是绿色制造工艺
磨削加工产生的废液和废弃物越来越难以处理和清除，且对人体有害。硬车削无需加切削液，加工中所产生的大部分热量被切屑带走。硬车削时，切削区的高温使工件材料退火变软，切屑形成容易，工件加工表面没有烧伤或裂纹。此时，若用切削液，反而使刀具受损和加工表面质量变坏。同时，硬车削技术可省去与切削液有关的装置，降低生产成本，简化生产系统，形成的切屑干净清洁，回收处理也容易。
4.设备投资少，生产成本低
在生产率相同时，车床投资是磨床的1/3～1/2，其辅助系统费用也低。对于小批量生产而言，硬车削不需特殊设备，而大批量加工高精度零件则需耍使用刚性好、定位精度和重复定位精度高的数控机床。
车床是一种加工范围广的柔性加工方法，车削装夹快速，采用配有多种刀具转盘或刀库的现代CNC车床很容易实现两种不同工件之间的加工转换，硬车削尤其适合该类加工。因此，与磨削相比，硬车削能更好地适应柔性化生产要求。
二、硬车削在岗位教学中的应用
硬车削是目前应用最广、应用效果最好的干式切削加工方法。在实施教学时，要综合应用以下几种方法：
1.刀具材料的选用
通常情况下，CBN适合加工硬度大于HRC55的淬硬钢工件，PCBN刀具适合硬度高于HRC60的工件加工。对于硬度小于HRC50的淬硬钢工件，选用陶瓷刀具更为合适。陶瓷刀具材料的成本低于CBN，我国陶瓷刀具技术已较完善，刀片性能也较可靠。新型硬质合金及涂层硬质合金刀具材料的抗弯强度和冲击韧性比CBN和陶瓷材料要高，价格又低，可用于加工硬度为HRC40－50的淬硬钢工件。
2.加工机床的选用
车削淬硬钢与车削非淬硬钢相比，切削力将增加50%以上，切削所需功率增加2倍左右。所以，硬车削对机床提出了更高要求，如系统刚性、功率等。为了使表面质量与磨削的质量相媲美，主轴的径向和轴向振动必须保持在2mm以内，还应具备数字线性测量系统和良好的温度补偿性能（m级补偿），必须避免爬行。机床本身的主轴系统，除了要保证高强度以外，还应有高转速，充分发挥PCBN或陶瓷刀具的性能优势。
3.切削用量的选用
切削用量选择是否合理，对硬车削影响很大，工件材料硬度越高，其切削速度应越小。硬车削精加工合适的切削速度为50～200m/min，常用范围为100～150m/min。当采用大切深或断续切削时，切速应保持在50～100m/min，通常切深为0.1～0.3mm；当加工表面粗糙度要求高时，可选小的切削深度，进给量通常选择0.025～0.25mm/r，具体根据表面粗糙度数值和生产率要求而定。由于PCBN和陶瓷刀具材料的耐热性和耐磨性好，可选用较高的切削速度和较大的切削深度以及较小的进给量。切削用量对硬质合金刀具磨损的影响比PCBN刀具要大些，所以，用硬质合金刀具就不宜选用较高的切削速度和切削深度。
（作者单位：湖南化工职业技术学院）