当前,轧线设备中轧辊、助卷辊、夹送辊等主要损耗零件广泛采用Stellite(司太立)合金堆焊辊。司太立合金堆焊辊是一种高硬度、强韧性、低散热的难加工材料,传统的加工工艺为:粗车→探伤→半精车→磨削,不仅工件加工质量不高而且生产效率低、能耗大。论文针对这种情况,探讨了司太立合金堆焊辊加工的绿色制造工艺——硬车削,具有一定的理论意义和较为重要的实际应用价值。首先,对司太立合金堆焊辊进行了显微结构分析,结果表明,司太立合金焊层的内部结构为奥氏体+δ铁素体+共晶组织,焊接时形成复杂的WC、W2C硬质相使这种焊层具有很强的耐磨性和高温红硬性。其次,分析了司太立合金堆焊辊硬态切削的特性,论证了司太立合金堆焊辊硬车削的可行性,在此基础上建立了司太立合金堆焊辊的新的切削加工工艺。再次,对比分析了硬质合金、涂层技术、陶瓷、聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具材料,确定PCBN刀具为粗、精车司太立堆焊辊的最佳选择。接着,采用PCBN刀具在CA6140可变频调速车床上对司太立合金堆焊辊进行了一系列切削力实验,实验结果为PCBN刀具结构和刃口的制备、切削参数的选择、切削过程控制提供了理论依据,对于指导生产实践有着重要的参考价值。最后,论文针对硬态切削的特点,确定了适合司太立合金堆焊辊粗加工的刀具,设计了专门的精车刀具并制定了相关切削参数,并进行了现场加工验证。