硬車（以車代磨）是指用車削的工藝方法作為淬硬鋼的終加工或精加工。通常，車削只是淬火前進(jìn)行的粗加工。直到20世紀(jì)90年代前，淬火后的精加工還只能采用磨削工藝，而車削也只能加工硬度不大于 HRC55的工件。隨著高硬度切削材料和相關(guān)機(jī)床的發(fā)展，如采用PCBN刀具、陶瓷刀具或新型硬質(zhì)合金刀具在新型車床或車削加工中心上對(duì)淬硬鋼進(jìn)行車削，其加工質(zhì)量可以達(dá)到精磨的水平。大多數(shù)硬車的應(yīng)用是替代磨削，目前，車削的硬度極限可達(dá)到HRC68，在發(fā)達(dá)國(guó)家硬車技術(shù)已被普遍應(yīng)用，可加工各種零件，是代替磨削的經(jīng)濟(jì)性加工工藝。

硬車的關(guān)鍵技術(shù) 硬車加工時(shí)，由于材料硬度大，切削力和切削溫度高，影響刀具使用壽命。這就要求作為硬車削的刀具耐熱性和耐磨性要好；同時(shí)機(jī)床系統(tǒng)必須有足夠的系統(tǒng)剛性和精度。

 1. 刀具材料 

涂層硬質(zhì)合金刀具是在硬質(zhì)合金刀具上涂覆一層或多層耐磨性好的TiN、TiCN、TiAlN和Al2O3等，涂層的厚度為2～18mm。涂層的作用能夠降低摩擦，減少切削熱的生成；熱傳導(dǎo)系數(shù)低，能減弱對(duì)刀具的熱作用。涂層硬質(zhì)合金刀具與硬質(zhì)合金刀具相比，無論在強(qiáng)度、硬度和耐磨性方面均有了很大的提高，例如：加工硬度在HRC45～55的工件時(shí)，涂層硬質(zhì)合金刀具可高速車削。 陶瓷刀具具有高硬度、高強(qiáng)度、耐磨性好、化學(xué)穩(wěn)定性好、摩擦系數(shù)低且價(jià)格低廉等特點(diǎn)，切削速度可比硬質(zhì)合金提高2～5倍，特別適合高硬度材料的加工、精加工以及高速加工，可加工硬度HRC60以下的各類淬硬鋼和硬化鑄鐵。常用的有氧化鋁基陶瓷、氮化硅基陶瓷、金屬陶瓷等。 立方氮化硼（CBN）的硬度和耐磨性僅次于金剛石，具有極好的高溫硬度。與陶瓷刀具相比，其耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性稍差，但沖擊強(qiáng)度和抗破碎性能較好，現(xiàn)普遍用于淬硬鋼（HRC50以上）、珠光體灰鑄鐵及冷硬鑄鐵等的加工中。與硬質(zhì)合金刀具相比，其切削速度可提高一個(gè)數(shù)量級(jí)。

聚晶立方氮化硼（PCBN）是由CBN微粉與少量粘結(jié)相（Co、Ni或TiC、TiN、Al2O3）在高溫高壓下燒結(jié)而成，具有硬度高、耐磨性好、抗壓強(qiáng)度高及耐沖擊韌性好，適用HRC60以上淬硬鋼的切削加工和高精度的加工。 通常，CBN適合加工硬度大于HRC55的淬硬鋼工件，PCBN刀具適合工件硬度高于HRC60的加工，對(duì)于硬度小于HRC50的淬硬鋼工件選用陶瓷刀具更為合適。陶瓷刀具材料的成本低于CBN，我國(guó)陶瓷刀具技術(shù)已較完善，刀片性能也較可靠。新型硬質(zhì)合金及涂層硬質(zhì)合金刀具材料的抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性比CBN和陶瓷材料要高，價(jià)格又低，可用于加工硬度為HRC40～50的淬硬鋼工件，通常采用KBN100或者KBN200。

 2. 切削用量與切削條件 切削用量選擇是否合理，對(duì)硬車削影響很大，工件材料硬度越高，其切削速度應(yīng)越小。硬車削精加工合適的切削速度為50～200m/min，常用范圍為100～150m/min。當(dāng)采用大切深或斷續(xù)切削時(shí)，切速應(yīng)保持在50～100m/min，通常切深為0.1～0.3mm；當(dāng)加工表面粗糙度要求高時(shí)，可選小的切削深度，進(jìn)給量通常選擇0.025～0.25mm/r，具體根據(jù)表面粗糙度數(shù)值和生產(chǎn)率要求而定。由于PCBN和陶瓷刀具材料的耐熱性和耐磨性好，可選用較高的切削速度和較大的切削深度以及較小的進(jìn)給量。而切削用量對(duì)硬質(zhì)合金刀具磨損的影響比PCBN刀具要大些，故用硬質(zhì)合金刀具就不宜選用較高的切削速度和切削深度。

 3. 硬車削機(jī)床 車削淬硬鋼與車削非淬硬鋼相比，切削力將增加50%以上，切削所需功率增加2倍左右，所以硬車削對(duì)機(jī)床提出了更高要求，如系統(tǒng)剛性、功率等。為了使表面質(zhì)量與磨削的質(zhì)量相媲美，主軸的徑向和軸向振動(dòng)必須保持在2mm以內(nèi)，還應(yīng)具備數(shù)字線性測(cè)量系統(tǒng)和良好的溫度補(bǔ)償性能（m級(jí)補(bǔ)償），必須避免爬行。機(jī)床本身的主軸系統(tǒng)除了要保證高強(qiáng)度以外，還應(yīng)有高轉(zhuǎn)速，充分發(fā)揮PCBN或陶瓷刀具的性能優(yōu)勢(shì)，這樣才能保證連續(xù)生產(chǎn)的加工精度和高效率的要求。 硬車削的經(jīng)濟(jì)性 汽車制造業(yè)的大多數(shù)零件是在熱處理后進(jìn)行終精度或形狀的加工，硬車削正作為替代磨削的一種經(jīng)濟(jì)性方法在普及。

硬車削的發(fā)展 在德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的汽車工業(yè)中，多種軸類、套類零件大多采用硬車工藝，收到良好效果。因該項(xiàng)技術(shù)要求機(jī)床、刀具、工裝及工藝應(yīng)有佳組合，且對(duì)硬車效果的宣傳推廣不夠等原因，我國(guó)硬態(tài)車削工藝的應(yīng)用還不夠廣泛。目前，只有少數(shù)企業(yè)在CNC車床上對(duì)淬硬軸承環(huán)、齒輪內(nèi)孔與端面以及量刃具等零件進(jìn)行加工，并也達(dá)到了磨削效果，提高了加工效率。 現(xiàn)在大多數(shù)硬車削應(yīng)用還都將重心放在用來替代磨削，隨著技術(shù)的進(jìn)步，將硬車削和磨削結(jié)合在一臺(tái)機(jī)床中，如STUDER的車磨復(fù)合機(jī)床，將會(huì)越來越多。

未來，硬車削以其鮮明的經(jīng)濟(jì)性必將成為制造領(lǐng)域中重要的發(fā)展方向之一，而“車磨復(fù)合”也將是制造領(lǐng)域中重要的發(fā)展方向之一。