齿轮作为淬火件中的典型零部件，广泛应用于机床行业，交通行业等领域。经过热处理之后的齿轮获得较高的硬度、强度，和良好的使用性能。由于其齿轮经过热处理后硬度较高，常采用磨削方式作为后加工工序，但加工效率低，之后刀具行业研制出可硬切削齿轮的刀具材料，以车代磨有效的提高了加工效率。本文主要介绍一下齿轮的材质及硬切削齿轮的优势。
一、齿轮的材质及应用领域
所谓的齿轮就是轮缘上有齿能连续啮合传递运动和动力的机械元件（如下图）。其齿轮应用行业不同，所采用的材质也不尽相同，下面就简单介绍一下针对不同行业所采用的齿轮材质。
（1）制作简单的机械齿轮：采用强度高，塑性韧性好的Q255 Q275；
（2）制作机床齿轮：采用常见的40号钢、45号钢;
（3）制作较小的齿轮：采用20MnZ、20MnV、20Cr、20CrV（低淬火）；
（4）制作汽车变速箱齿轮：采用20CrMn、20CrMnTi、20CrMnMo（中淬火）；
（5）制作飞机坦克等大截面、高负荷、甘爱民性及良好韧性的大齿轮：采用18Cr2Ni4WA（高淬火）。
二、加工齿轮的方式
机械加工厂常见的加工齿轮的方式有滚齿，磨齿和硬车削。滚齿在加工过程中，常出现齿轮齿数不多，齿形不对称。由于硬度高，加工过程中振动大，导致齿轮表面出现振纹、鱼鳞等现象。对于滚齿需要熟练的工人操作。
磨齿主要是作为后加工工序，获得较高的表面粗糙度和形位公差。但在磨削过程中不仅加工效率低，而且要求技术熟练的员工才能才做，不然工件的废品率较高。
随着刀具行业的不断发展，研制出了可硬切削齿轮的刀具材料，由磨削转变成车削作为后加工工序，加工工艺优机加工—热处理—磨削到现在的粗加工—热处理—精加工。所谓的硬切削就是指把淬硬钢的车削作为精加工的工艺方法，以避免目前普遍采用的磨削技术。并且随着现代齿轮行业的发展，目前，齿轮多是批量生产，为了提高加工效率，降低加工成本，采用硬切削技术加工齿轮可有效提高加工效率，降低加工成本。
三、硬切削齿轮的刀具材料
随着刀具行业的不断发展，研制出硬切削齿轮的刀具材料，分别是硬质合金刀具，陶瓷刀具和立方氮化硼刀片，以上三种刀具按硬度划分：硬质合金刀具＜陶瓷刀具＜立方氮化硼刀片；从韧性上来说陶瓷刀具＜硬质合金刀具＜立方氮化硼刀片。
以上三种刀具的特性相比都很了解，在次就不在赘述。主要介绍一下以上三种刀具适合加工哪些齿轮，从硬度上来区分：
（1）硬质合金刀具：适合加工硬度HRC45以下的齿轮；
（2）陶瓷刀具：适合加工硬度HRC45-55之间的齿轮，注意是精加工工序（小进给量小吃刀深度），避免断续切削；
（3）立方氮化硼刀片：适合HRC45以上的齿轮加工，注意也是精加工工序，不能断续切削。
对于以上三种刀具材料硬切削齿轮并没有完全的解决问题，对于大型齿轮来说，热处理后变形量大余量大，对于以上三种刀具不能大余量切削的情况，刀具工程师通过努力研究、实践，终于华菱超硬于2009年研制出可大余量切削，断续切削的立方氮化硼刀片BN-S20牌号（如下图）。此牌号属于非金属粘合剂整体聚晶立方氮化硼刀片。
华菱超硬是国内首次提出粗加工用“立方氮化硼整体聚晶刀片”概念，产品在粗加工高硬度铸铁领域取得业界一致认，可产品范围主要是车刀，铣刀和数控刀片等系列，广泛应用于汽车，航空航天，电力设备，矿山机械等行业，华菱超硬具备提供立方氮化硼刀片完整解决方案的能力，是客户所信赖的合作伙伴，在超硬刀具学术界享有很高声誉。
华菱超硬研制的非金属粘合剂立方氮化硼刀片BN-S20牌号，属于整体聚晶立方氮化硼刀片，与传统立方氮化硼刀片相比优势在于：不仅保证硬度，强度、良好的耐磨性的同时，提高了刀具的抗冲击韧性，在大余量硬切削齿轮是不仅不会剧烈磨损，更不会出现崩刀现象。
下面就简单介绍一下华菱超硬非金属粘合剂立方氮化硼刀片BN-S20牌号硬切削齿轮的案例。
四、华菱超硬非金属粘合剂立方氮化硼刀片BN-S20牌号硬切削齿轮的案例
加工零件：大齿轮
齿轮硬度HRC60；
加工工序：精车外圆（强断续切削）
刀具牌号：BN-S20
切削参数：ap=2.5mm；Fr=0.12mm/r；Vc=90m/min。
加工效果：与陶瓷刀片相比（如下图）：在切削速度高于陶瓷刀具2倍的基础上，刀具寿命是陶瓷刀具的16倍，并且陶瓷刀具一上去就出现崩损，无法加工，而华菱超硬BN-S20牌号正常磨损。
