通過對淬火鋼加工效能的瞭解，我們知道了由於淬火鋼硬度高切削抗力大加工過程中刀易崩刃；由於淬火鋼切削抗力大導熱係數低，刀尖易磨損刀具耐用度低。這就要求刀具材料有很高的抗彎強度防止刀具崩刃，又要有很高的紅硬性以減少刀具磨損。這對刀具材料來說二者是矛盾的。大家都知道，凡是抗彎強度高不易崩刃的刀具就不耐磨；凡是紅硬性高耐磨的刀具材料，抗彎強度低就很易崩刃，也就是說單靠選刀具材料解決淬火鋼的加工是很困難的。 但我們從淬火鋼的加工效能中瞭解到：當切削溫度達到400℃以上時，淬火鋼的硬度則迅速下降，加工效能將得到改善。從而提示我們，在選刀具材料的同時要和切削用量，刀具幾何引數同時考慮，並使之相匹配，是解決高硬度淬火鋼加工難題的重要途徑。
方法/步驟
一、淬硬鋼加工特點
淬火鋼是指金屬經過淬火後，組織為馬氏體，硬度大於HRC50的鋼。它在難切削材料中佔有相當的比重。
加工淬火鋼的傳統方法是磨削。但為了提高加工效率，解決工件形狀複雜而不能磨削和淬火後產生形狀和位置誤差的問題，往往就需要採用車削、銑削、鏜削、鑽削和鉸削等切削加工方法。淬火鋼在切削時有以下特點：
(1)硬度高、強度高，幾乎沒有塑性：這是淬火鋼的主要切削特點。當淬火鋼的硬度達到HRC50～60時，其強度可達σb=2100～2600MPa，按照被加工材料加工性分級規定，淬火鋼的硬度和強度均為9a級，屬於最難切削的材料。
(2)切削力大、切削溫度高：要從高硬度和高強度的工件上切下切屑，其單位切削力可達4500MPa。為了改善切削條件，增大散熱面積，刀具選擇較小的主偏角和副偏角。這時會引起振動，要求要有較好的工藝系統剛性。
(3)不易產生積屑瘤：淬火鋼的硬度高、脆性大，切削時不易產生積屑瘤，被加工表面可以獲得較低的表面粗糙度。
(4)刀刃易崩碎、磨損：由於淬火鋼的脆性大，切削時切屑與刀刃接觸短，切削力和切削熱集中在刀具刃口附近，易使刀刃崩碎和磨損。
(5)導熱係數低：一般淬火鋼的導熱係數為7.12W/(m•K)，約為45號鋼的1/7。材料的切削加工性等級是9a級，屬於很難切削的材料。由於淬火鋼的導熱係數低，切削熱很難通過切屑帶走，切削溫度很高，加快了刀具磨損。
二、刀具材料的選擇
從淬火鋼的加工效能中瞭解到：適合加工淬火鋼的刀具材料有硬質合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼刀具等，對於高硬度淬火硬鋼硬質合金刀具無法加工，不是劇烈磨損就是加工不動，陶瓷刀具適合精加工工序，小進給量加工工件，並且儘量避免斷續切削，如對於大型工件精加工餘量2mm以上的，淬火後變形量大，不建議選用陶瓷刀具；立方氮化硼刀具相對於硬質合金刀具和陶瓷刀具硬度較高，耐磨性好，是目前加工淬火硬鋼件最合適的刀具。
三、刀具幾何引數的選擇
多年實踐證明，一把刀具好用與否，單靠選好的刀具材料是不夠的，必須有相適應的刀具幾何角度及合理的切削用量相匹配，才能充分發揮刀具材料的效能，實現正常加工的目的。刀具材質抗彎強度較低耐磨性尚好但崩刃嚴重，這時可以選用較小的后角及負前角，以加大楔角提高刀具的抗衝擊性。如果加工表面質量不好，可以減小付偏角加大刀尖圓弧等等。因此刀具幾何引數 的選用至關重要。具體各角的選擇原則如下：
1） 前角 ： 前角對刀具的切削過程影響較大，前角太大、太小都會使刀具使用壽命顯著降低。對於不同的刀具材料，各有其對應的刀具最大使用壽命前角，稱為合理前角,加工淬火鋼時為確保刀尖的抗衝擊性能減少打刀，提高刀具耐用度、前角要小。但如果前角過小切削抗力加大、切削徑向力將會加大，易引起工藝系統的振動，導致刀具壽命、加工表面質量、尺寸精度的降低，工件材料強度、硬度高，應取較小的前角；加工特別硬的工件(如淬硬鋼)時， 前角很小甚至取負值。一般應 選前角r0=0°~-8°之間。淬火硬度越高負前角應取得越大。精車時前角可取r0=0°
2） 后角：通常加大后角能提高刀具的鋒利性，減少後刀面磨損，有利於刀具耐用度的提高和提高工件表面質量。但車削淬火鋼由於切削抗力大，刀具后角加大會使楔角減小，降低了刀刃強度，在 切削過程中易出現崩刃。因此，車削淬火鋼時，后角不宜太大。
3）主偏角：主偏角直接影響刀具的徑向力的大小和散熱條件。主偏角選的小時，可增加刀具強度和散熱條件，但如果主偏角選的過小會增加徑向力，特別是加工切削抗力很大的淬火鋼易引起切削振動。基於上述原因，加工淬火鋼時一般主偏角取Kr=30°~60°之間，通常淬火硬度偏低、工藝系 統剛性較好，可選較小的主偏角。反之主偏角可適當加大。
4）副偏角：副偏角的大小直接影響工件的表面質量。副偏角小易提高表面質量。刀尖散熱條件較好刀具耐磨性提高，但太小會增加徑向抗力引起切削振動。實踐證明副偏角取6°~12°較好，粗車半精車取大點，精車取小點。
5） 刃傾角：刃傾角的大小直接影響刀尖部分的強度，刃傾角取負值可提高刀尖強度，但如果取值過大會加大徑向力引起切削振動。一般刃傾角λs=0°~5°。半精車取較大值，精車取0°。但在斷續加工時，淬火硬度偏高時應取λs= -10°~15°。
6） 刀尖圓弧：通常在加大刀尖圓弧半徑時可提高刀尖強度和散熱性，也可提高工件表面質量。但是刀尖圓弧過大時，切削接觸面增大，切削抗力增加易產生切削振動，並造成打刀和工件表面質量的下降，一般刀尖圓弧re=1.2~2毫米，精車刀可適當取大。
四、加工淬硬鋼零件的刀具材質
（1）加工淬硬鋼滾珠絲槓：可選擇立方氮化硼刀片BN-S20材質，整體聚晶立方氮化硼刀片，切削引數：ap=4.5mm，Fr=0.10mm/r,Vc=90m/min抗衝擊韌性好，加工淬硬鋼精度高，並且耐磨性好，不崩刀。
（2）加工淬硬鋼齒輪：精加工淬硬鋼齒輪可選擇立方氮化硼刀片BN-H10材質和BN-H20材質，立方氮化硼刀片BN-H10材質適合連續切削，立方氮化硼刀片BN-H20材質適合斷續切削，共同點就在於吃到深度控制在0.3mm以下，粗加工淬硬鋼齒輪，並且存在強斷續切削時選擇立方氮化硼刀片BN-S20材質，屬於非金屬粘合劑整體聚晶立方氮化硼刀片，抗衝擊韌性好並且耐磨，最後的失效方式是正常的後刀面磨損，而不是令人擔心的崩刀。
（3）加工淬硬鋼軸承：軸承應用較為廣泛，常用材料為GCr15，硬度HRC62，精加工淬硬鋼軸承選擇立方氮化硼刀片BN-H11材質，高速切削，切削引數：ap=2.5mm，Fr=0.12mm/r,Vc=140m/min，一個刃口可加工12件，粗糙度達到0.8，即提高了加工效率，有節省了加工成本。
（4）精銑加工淬硬鋼模具：硬度HRC65，選擇立方氮化硼刀片BN-S200材質，切削引數：ap=0.5mm,Fr=0.12mm/r每齒,Vc=130m/min。模具精度可達到Ra0.8，並節省的刀具費用。
還有加工淬硬鋼萬向聯軸節選擇BN-H10材質，高速加工同步器可選擇立方氮化硼刀具BN-H10材質和BN-H20材質。
延伸閱讀：華菱超硬提供如下難加工材料和高效率加工方面的刀具產品及解決方案：
1，高硬度鑄鐵/鑄鋼的加工,如:高鉻鑄鐵、白口鑄鐵、鎳硬鑄鐵等高硬度合金鑄鐵，高錳鋼等耐熱耐磨鋼的粗加工和精加工【可拉荒粗車有夾砂、氣孔的鑄件毛坯】
2，熱處理後的高硬度工件加工,如:淬硬軸承鋼、滲碳鋼、氮化鋼、工具鋼、模具鋼熱後硬切削，可斷續切削【刀片的韌性和耐磨效能優異；單邊背吃刀量ap可達7.5mm，可加工HRC45-HRC79之間的高硬度鋼件】
3，其他難切削材料類：高溫合金、粉末冶金，難熔合金及碳化鎢，鎳基，鈷基合金的加工以及熱噴塗噴焊件的硬麵加工【可訂做非標，來圖來樣加工】
4，普通灰口鑄鐵、珠光體球墨鑄鐵的高速切削【刀具壽命是合金刀具壽命的10-20倍】
