用硬態(tài)切削取代磨削加工，其主要問題集中體現(xiàn)在如何保證獲得理想的加工表面粗糙度、形狀精度和加工表面狀態(tài)。尤其當(dāng)進(jìn)給量和切削深度較小時(shí)，徑向力往往大于主切削力和切向力，切削精度不易控制。 

切削研究表明，淬硬軸承鋼的延伸率小、塑性低，易形成良好粗糙度加工表面。如果機(jī)床和夾具具有足夠的剛性，在合理切削條件下還可實(shí)現(xiàn)淬硬軸承鋼的納米切削。 

選取5種不同硬度的GCr15軸承鋼進(jìn)行切削加工時(shí)發(fā)現(xiàn)，工件硬度超過HRC50時(shí)，硬度越高其表面粗糙度越好。這是因?yàn)楫?dāng)工件硬度大于HRC50時(shí)，切削力和切削熱都有所下降，使得切削過程中工件的熱膨脹和金屬軟化效應(yīng)的作用減小，有利于提高切削表面粗糙度和加工精度。 

采用PCBN刀具切削淬硬GCr15軸承鋼時(shí)發(fā)現(xiàn)工件表層和亞表層的組織狀態(tài)有所變化，其微觀組織由白色的未回火層和黑色的過回火層組成，是超細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)的奧氏體和馬氏體的混合組織，表面呈白色，也稱做“白層”，而且由于氧化磨損、擴(kuò)散磨損和磨料磨損等機(jī)理的作用使工件亞表層的元素含量也發(fā)生了變化。 

試驗(yàn)結(jié)果顯示硬態(tài)切削后工件表面都為殘余壓應(yīng)力，最大壓應(yīng)力位于工件表面以下50μm處，而磨削后工件的最大壓應(yīng)力主要集中在工件表面。殘余應(yīng)力與材料的成分、組織和缺陷一樣，對(duì)工件的機(jī)械性能有較大影響，多數(shù)情況下必須控制殘余應(yīng)力的性質(zhì)、大小及其分布規(guī)律。硬態(tài)切削過程中殘余應(yīng)力的產(chǎn)生被認(rèn)為與切削熱的形成及熱源的移動(dòng)速度、切削刃的幾何形狀、工件材料與刀具磨損等因素關(guān)系密切。目前關(guān)于殘余應(yīng)力和白層的形成尚未有明確的研究成果。 

美、德和英等國(guó)率先在精密航空軸承上采用了硬態(tài)切削工藝，其產(chǎn)品的供貨周期由1年縮短為3個(gè)月，經(jīng)濟(jì)效益也是原來的5倍以上。例如荷蘭Hembrug公司在Mikroturn CNC系列超精車床上采用PCBN刀具精車淬硬后的EN21軸承鋼(HRC62)、美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)工藝研究院Y.Kevin Chou和Chris J.Evans采用Sumitomo BN系列的PCBN刀具加工AISI M50鋼(HRC62~64)、英國(guó)DeBeers工業(yè)金剛石公司M.A.Fleming 在Delta Turn40 車床上采用AMBORITE DBN45刀具車削EN31軸承鋼等都實(shí)現(xiàn)了PCBN刀具加工淬硬鋼的納米切削。

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資料來源：東莞市弘超模具科技有限公司結(jié)構(gòu)鋼事業(yè)部
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