1.2 工艺应用禁忌
1.2.1 车削轴类件圆面禁忌
按图样要求，选取数控车床和合适车刀，对轴类件圆面进行车削。为获得良好的表面质量，既要合理选用刀片和刀杆，又要正确计算数控编程涉及的工艺参数。否则，失效频次高——如崩刃、积削瘤等，生产效率会下降，轴类件圆面表面粗糙度超差甚至出现鳞刺——在已加工表面上沿切削速度vc方向出现鳞片状毛刺。鳞刺会使工件圆面表层产生残余应力，使工件表面因出现微裂纹而降低疲劳强度。
分析图1-32所示鳞刺形成的4个过程：抹试→导裂→层积→刮成/切顶，可知车刀前刀面与切屑摩擦形成粘接层并逐渐堆积，周期性滞留在前刀面上的切屑代替前刀面继续挤压切削层金属，并使其塑性变形加剧；积聚的切削层金属使切削层增大并向切削线以下延伸，导致切削刃前方加工面因受拉应力影响而导裂；当切削力超过粘结力时，切屑流出并被切离，但导裂层会残留在已加工表面上形成鳞刺。控制轴类件圆面车削鳞刺的措施见表1-44。
图1-32 鳞刺形成的4个过程示意（a0为切屑厚度）
表1-44 控制轴类件圆面车削鳞刺的措施
（续）
（刘胜勇）
1.2.2 车削刀具碰撞数控机床禁忌
数控机床按照数字化电信号预先给定的轨迹控制刀具或工件沿运动方向前进，最终加工出用户要求的零件形状或实现应有的用途。实际运用中受操作、编程、外界干扰等因素影响，常会出现刀具碰撞工件、机床或夹具的事故，造成刀具断折、工件报废、机床精度丧失及夹具变形等。为此，总结车削刀具碰撞数控机床禁忌见表1-45。
表1-45 车削刀具碰撞数控机床禁忌
（续）
（续）
（续）
（刘胜勇）
1.2.3 车削加工中切屑控制禁忌
车削加工中，有的切屑呈螺卷状，到一定长度时自行折断；有的切屑折断成C形、6字形；有的呈发条状卷屑；有的碎成针状或小片，四处飞溅，影响安全；有的带状切屑缠绕在车刀和工件上，易造成事故。不良的排屑状态会影响车削的正常进行。影响断屑的因素主要有：刀片槽型、刀尖圆弧半径RE、主偏角κr、背吃刀量ap、进给量fn、切削速度vc及材料等。车削加工中切屑控制禁忌见表1-46。
表1-46 车削加工中切屑控制的禁忌
（刘胜勇）
1.2.4 车削加工尺寸精度控制禁忌
尺寸精度是指车削后的工件实际尺寸与图样要求尺寸相符合的程度。受机床精度、工件装夹精度、刀具几何参数、切削用量选用、量具精度和测量方法等因素影响，工件加工精度不可避免地存在着波动。稳定控制尺寸精度，既能获得良好的加工质量，又能降低生产成本，还能提高生产效率。车削加工尺寸精度的控制禁忌见表1-47。
表1-47 车削加工尺寸精度的控制禁忌
（刘胜勇）
1.2.5 CNC车床刀具崩刃控制禁忌
借助CNC车床，对输入轴、传动轴、花键轴及RE2B车轴等轴类件进行车削加工，现已成为减材制造领域内常用的金属切削方法。受毛坯余量、编程技法、伺服刀塔、轴数据反馈、刀具参数、工艺参数、驱动卡盘及尾座顶尖等工况影响，实操中常发生车刀崩刃问题，继而造成刀杆松动、工件残次品或废品等事故。这不仅给企业带来资金浪费，也降低了生产效率。为此，总结CNC车床刀具崩刃控制禁忌，见表1-48。
表1-48 CNC车床刀具崩刃控制禁忌
（续）
（刘胜勇）
1.2.6 车削工件单轴尺寸精度控制禁忌
实际车削中，受刀具错位、传动间隙、数据异常和夹具松动等因素影响，偶发单坐标轴的加工尺寸偏离图样，造成工件报废。此种情况一旦发生于柔性制造线中，不仅造成产品损失，也会带来后道工序的无效加工，进而影响生产效率。为此，以热处理前（简称热前）盘形从动锥齿轮的车削加工为例，总结车削工件单轴尺寸控制禁忌。
热前盘形从动锥齿轮上精车削顶锥、端面、内孔与内锥的刀具轨迹如图1-33所示，采用的设备为YV-500E单柱立式数控车床。顶锥和端面2的车刀杆为PCLNL2525 M12，刀片为CNMG120408-PF4215，刀具编号为T07。内孔2和内锥的车刀杆为A32T-DCLNR12，刀片为CNMG120408-PM4215，刀具编号为T09。精车削热前盘形从动锥齿轮时单轴尺寸的控制禁忌见表1-49。
图1-33 热前盘形从动锥齿轮上精车削的刀具轨迹
表1-49 精车削热前盘形从动锥齿轮时单轴尺寸的控制禁忌
（刘胜勇）
1.2.7 车削切削液选用禁忌
加工时使用切削液，俗称湿式加工。切削液具有润滑、冷却、清洗和防锈的作用，在刀具与工件材料之间实现排屑、冷却和润滑。切削液应用得正确，将最大限度地增加产量，并提高加工精度、加工安全性、刀具性能和零件质量等。切削液分类如图1-34所示。
乳化液——这种油水混合物（水中的油含量为5%～10%）是最常见的切削液介质油。某些机床使用油而不是乳化液，切削液的主要质量控制指标有黏度、闪点、倾点、脂肪含量、硫含量、氯含量、铜片腐蚀、水分、机械杂质和四球试验等。压缩空气可用于排屑，但不能很好地散热。切削液的选用及禁忌见表1-50；水基切削液部分成分含量的控制禁忌见表1-51。
图1-34 切削液分类
表1-50 切削液选用禁忌
表1-51 水基切削液部分成分含量的控制禁忌
（张世君）
1.2.8 车削加工表面质量控制禁忌
在车削过程中，常见的表面不良可分为3种情况：积屑、振动及表面粗糙度值过高。下面分别对3种情况的解决方案及禁忌进行介绍。
（1）积屑 表面看上去或摸上去有间断的刀痕或切屑挤压的痕迹，解决方案及禁忌见表1-52。
表1-52 积屑问题解决方案及禁忌
（续）
（2）振动 刀具或刀具安装导致的振动或颤动擦痕，通常出现在使用镗杆进行内圆加工时。振动解决方案及禁忌见表1-53。
表1-53 振动问题解决方案及禁忌
（续）
（续）
（3）表面粗糙度 表面粗糙度值过大，加工条件导致表面质量达不到要求，寻找表面粗糙度值过大的原因如图1-35所示。具体解决方案及禁忌见表1-54。
图1-35 表面粗糙度值过高原因
表1-54 表面粗糙度值过高的解决方案及禁忌
（续）
（张世君）
1.2.9 CBN刀片的冷却应用禁忌
一般来说，使用CBN（立方氮化硼）硬车刀片加工时，是不需要使用切削液的。但在某些特殊场合，比如圆度、尺寸精度要求极高的时候，为了克服热变形等问题，仍然需要增加切削液。CBN刀片的冷却场合和应用禁忌见表1-55。
表1-55 CBN刀片的冷却场合和应用禁忌
（周巍）
1.2.10 CBN硬车加工禁忌
CBN（立方氮化硼）由含陶瓷或氮化钛作为黏结剂的氮化硼组成，能承受很高的切削温度，适用于高速切削。CBN常用于淬硬钢的精加工车削，以及快切削速度下灰口铸铁的粗加工。
CBN硬车刀具目前在汽车行业被广泛应用，主要有以下优点：大部分情况下能以车代磨，能够很容易地加工出复杂的工件形状，不需要昂贵的成形磨砂轮，不会产生磨削废料；一台设备上能够完成多道工序，减少装夹次数，降低工件加工过程中的危险系数；硬车加工出的产品拥有良好的尺寸和几何公差；无切削液等。
使用CBN刀具时需注意以下几点。
1）选择正确CBN含量的刀具，具体刀具应用禁忌见表1-56。
表1-56 不同CBN含量的刀具应用禁忌
2）避免切屑撞击已加工表面。CBN硬车加工禁忌见表1-57。
表1-57 CBN硬车加工禁忌
（周巍）
1.2.11 深槽车削加工方法的选用禁忌
深槽通常是指槽的深度（D）大于槽的宽度（W）5倍以上（D/W≥ 5）的槽。部分车削中碰到宽度较小的深槽，如果刀具刚性不足，就会导致加工效率低，或者因刀具受切削力弯曲，而出现加工尺寸不稳定等问题。这类槽可以是径向槽，也可以是轴向（端面）槽，这类深槽车削加工方法的选用禁忌见表1-58。
表1-58 深槽车削加工方法的选用禁忌
（宋永辉）
1.2.12 高温合金精车过程吃刀量选用禁忌
高温合金加工过程中非常容易产生加工硬化层，通过与普通钢（42CrMo4）的切削性能作对比，高温合金的应变硬化率远高于普通钢。加工硬化层的力学性能会和材料原本的性能不同，因此在一些要求较高的应用领域是不允许产生加工硬化的，可以通过以下方法尽量避免加工硬化（见表1-59）。
表1-59 高温合金加工参数选用禁忌
（宋永辉）