隨著數控（kòng）機床和（hé）加工中心等（děng）高效設備應（yīng）用的（de）日漸普及（jí），在航（háng）空航天、汽車、高速（sù）列車、風電、電（diàn）子、能源、模具等裝備製造業的（de）空前發展推動下， 萬能滑枕銑床切削加工已邁入了一（yī）個以高速、高效和環保為標誌的高（gāo）速加工（gōng）發展的新時期—現代切削技術階段。 

　　高速切削、幹切削和硬切削作為當（dāng）前切削技術的重要發展趨向，其重要地位和角（jiǎo）色日益凸顯（xiǎn）。對（duì）這些先進（jìn）切削技（jì）術的應用，不僅令加工效率成倍提高，亦（yì）著實推動了產品開發和工藝創新的進程（chéng）。例如，精密模具硬質材料的型腔，采用高轉速、小進（jìn）給量和（hé）小吃深加工，既可獲得很高（gāo）的表麵質量，又能夠省（shěng）卻磨削、EDM和（hé）手工拋光或減少相應工序的時間，從（cóng）而縮（suō）短生產（chǎn）工藝流程，提高生產率。 

　　過去一些企業製（zhì）作複雜模（mó）具時，基（jī）本上都需要3~4個月才能（néng）交付使用，而現在采用高速切削加工後，半個月便可完成。據調查，一般的工模具，有60%的（de）機加（jiā）工量（liàng）可用高速加（jiā）工（gōng）工藝來實現。 

　　高速加工時，不（bú）但要求刀具可靠性高、切削性能好、能穩定地斷屑（xiè）和卷（juàn）屑、還要能達成高精度，並能實現快換（huàn）或（huò）自（zì）動更換等。因此，對刀具材料、刀具結構、以及刀具（jù）的裝（zhuāng）夾都提出了更高要求。 

　　對刀具材料的要求 

　　高速加工刀具最突出的要求是，既要有高的硬度和高溫硬（yìng）度（dù），又要有足夠的斷裂韌性。為此，須選用細晶粒硬質合金、塗層硬質合金、陶瓷、聚晶金剛石(PCD)和聚晶立方氮化硼（péng）(PCBN)等刀具材料—它們（men）各有特點，適應的工件（jiàn）材料和切削速度範圍也都不（bú）同（tóng）。例如，高（gāo）速加工鋁、鎂、銅等（děng）有色金屬件，主要采用PCD和CVD金剛石膜（mó）塗層刀具。高速加工鑄件、淬硬鋼(50~67HRC)和冷硬鑄鐵主要（yào）用陶瓷（cí）刀具和PCBN刀具。 

　　上海大眾汽車有限公（gōng）司采用Seco刀具(上海)公司生產（chǎn）的立方氮化硼CBN300刀片麵銑刀，在柔性生產線（xiàn）上高速銑削發動機缸體（tǐ）平麵(鑄件)，切削速度高達1600m/min，進給速度5000mm/min。用PCD刀具加工鋁合金的（de）切削速度一般為3000-4000m/min，最（zuì）高更可達7500m/min。而用陶瓷和PCBN刀具加工（gōng）淬硬鋼和冷硬鑄鐵時的切（qiē）削速度已達（dá）200m/min。 

　　1.硬質合金已邁入細晶（jīng）粒超細晶粒階段 

　　塗層硬質合金刀具(如TiN、TiC、TiCN、TiAlN等)雖其加工（gōng）工件材（cái）料範圍廣，但（dàn）抗氧化溫度一般不高，所以通常隻宜在400-500m/min的切削（xuē）速度範圍內加工鋼鐵件。對於Inconel718高溫（wēn）鎳基合金可（kě）使用陶瓷和PCBN刀具。據報（bào）道，加拿大學者用SiC晶須增韌陶瓷（cí）銑（xǐ）削Inconel718合金，推薦最佳的（de）切削條件為：切削速度700m/min，吃深為1-2mm，每齒進（jìn）給量為0.1-0.18mm/z。 

　　目前，硬質合金已進（jìn）入細晶粒(1-0.5μm)和超細晶粒（lì）(<0.5μm)的發展（zhǎn）階（jiē）段，過去（qù）細晶粒多用（yòng）於（yú）K類(WC+Co)硬質合金，近幾年來P類(WC+TiC+Co)和M類(WC+TiC+TaC或NbC+Co)硬質合金（jīn）也向晶粒細化方向發展。 

　　以往，為提高硬質合（hé）金（jīn）的韌性，通常是增加鈷(Co)的含量，由（yóu）此帶來（lái）的硬度降低如今可以通過細化晶粒得到補償，並使硬質合金的抗彎強度提高到4.3GPa，已達到並超（chāo）過普（pǔ）通高速鋼(HSS)的（de）抗彎強（qiáng）度，改（gǎi）變了人們普遍認為（wéi）P類硬質合金適於切鋼、而K類硬質合金隻適（shì）於加工鑄鐵和鋁等（děng）有色金屬的選材格局。 

　　采用WC基的超（chāo）細晶粒K類硬質合金，同樣可加（jiā）工各種鋼料。細晶粒硬質合金的另一個優點（diǎn）是刀具刃口鋒利，尤其適於高速切削粘（zhān）而韌的工件材料（liào）。以日本不二越公司（sī）開發的AQUA麻花鑽為例，其用細晶粒硬質合金製造，並塗覆耐熱（rè）、耐摩擦的（de）潤滑塗層，在高速（sù）濕式加工結構鋼（gāng）和合金鋼（gāng）(SCM)時，切削速度200m/min，進給速度1600mm/min，加（jiā）工效率提高了（le）2.5倍，刀（dāo）具壽命提高2倍；幹式鑽孔時，切削速度150m/min，進給速度1200mm/min。 

　　2.塗層提升到開發厚膜（mó）、複合和多元塗層的新階段 

　　現如今，塗層已進入到開發厚膜、複合和多元塗層的新階段，新開發的TiCN、TiAlN多元超薄、超多層（céng）塗層(有的超薄膜塗層數可多達（dá）2000層，每層厚約1nm)與TiC、TiN、Al2O3等（děng）塗層的複合，加上新型抗塑性變形的基體，在改善塗層的韌性、塗層與基（jī）體的結合強度、提高塗層的耐磨性（xìng）方麵有了重大（dà）進展，全麵提高（gāo）了硬（yìng）質合金的性能。 

　　塗層刀具已（yǐ）成為現代切削刀具的標誌，在刀具中的使用比例達到60%。塗層硬質（zhì）合金刀具的產（chǎn）品現已呈現品（pǐn）牌化、多樣化和通用化的趨向（xiàng）。例如（rú），德國（guó）施（shī）耐爾(Schnell)公司用納米技術推出的一種超長壽命LL塗層立銑刀，用其加工零件硬度超過70HRC淬硬模具（jù）鋼材時，刀（dāo）具壽命可延長2-3倍。淘寶網女裝瘦腰豐胸紅血絲抗痘祛痘產品（pǐn）哪種（zhǒng）好護膚排毒方法哪種好毛孔身體去皺什（shí）麽牌子的好 

　　瑞典Sandvik公司新推出的3種塗層刀片(GC4225、GC4240、GC1030)具有較廣的通用性，GC4225(突（tū）破（pò）一（yī）號)作為GC4025(P25)牌號（hào）的升級（jí）產品，用其加工汽車曲軸鋼鍛件（jiàn）時，在相同切削（xuē）條件（jiàn）下的刀具壽命為每個切（qiē）削刃可加工41個零件，而GC4025每（měi）個切削刃能加工的零件數目為14個。 

　　山高(Seco)Jabro全新推出的整體硬質合金通用加工銑刀（dāo）Solid2係列刀具不僅采用了新材質，更導入新的塗層，可適（shì）用的加工溫度由普（pǔ）通刀具的（de）800攝氏度提（tí）高到了現有的（de）1100攝氏度，顯著提高了加（jiā）工效率和刀具壽命（mìng）。同（tóng）時，Solid2係列均采用了刃口鈍化處理和徑向全周鏟背處理技術，使（shǐ）得刀具的塗層與材質結合更加完美，刀（dāo）具的可（kě）重磨次數也大幅提高。 

　　美國Kennametal公司（sī）推出的H7刀片係TiAlN塗層，專為高速銑（xǐ）削合金鋼、高合金鋼和（hé）不鏽鋼而設（shè）計。而德國Guhring公司推出的商品名為“Fire”的孔加工刀具塗層，則是一種（zhǒng）通用性的複（fù）合塗層—融匯有TiN、TiCN和TiAlN三（sān）種塗層，兼（jiān）具這三種塗層材料的優點，既適用於幹切削和硬切削，也適（shì）合普通切削。 

　　特別值得強調的（de）是，近幾年發展起來的在硬質（zhì）合金表麵塗覆金剛石的技術，使硬質合金不僅（jǐn）在黑（hēi）色金屬領域，而且在有（yǒu）色金屬領域中的切削效率獲得了全麵提（tí）高。由此可知，硬質合金今後仍（réng）將是製作高速加工刀具的主要基體材料。 

　　目前，美國、瑞典和日本都相繼推出了金剛（gāng）石塗層的絲錐、鑽（zuàn）頭、立（lì）銑刀和（hé）帶斷屑槽可轉位刀片(如（rú）Sandvik公（gōng）司的CD1810和美國Kennametal公司的KCD25牌（pái）號)等產品，用於有色金屬和非金屬材（cái）料的（de）高速精密加工（gōng）。而另一種適於加工鋼鐵材料的CBN塗層也已開發成功，並（bìng）正（zhèng）走（zǒu）向（xiàng）工業試（shì）用（yòng）階段。 

　　對刀具幾何參數（shù）和斷屑槽（cáo）的要求（qiú） 

　　1.幾何參數 

　　高速切削和幹切削（xuē）時，刀具的（de）主要（yào）失效原因是月牙窪磨損和刀尖處的熱磨損。 

　　這是由於刀具與切屑、以及刀具與工件接觸區界麵上溫度（dù）較高所引起的。因此，高速（sù）加工比普通切削加工時的刀具前角要取得稍大一些，以降低切（qiē）削（xuē）區溫度，並在刃口（kǒu）上（shàng）作出（chū）負倒棱。 

　　為防止刀尖（jiān）處熱磨損，主副切削刃連接處應采用修圓刀尖或倒（dǎo）角刀尖，以增大刀尖（jiān）角，加大刀尖附近刃區切削刃的長度和刀頭材料的（de）體（tǐ）積，以提高刀具剛性和減少切削刃破損的概率（lǜ）。 

　　美國Carboloy公司推出的一種適（shì）於幹切削用的ME-13新（xīn）型硬質合金刀片，其具有大前角(達34°)、加強刃並有一個帶筋的前刀麵，顯（xiǎn）著減少（shǎo）了切屑（xiè）與刀片前刀麵之（zhī）間的接（jiē）觸麵積，使產生熱（rè）量被（bèi）切屑帶走。據稱，這種刀片工（gōng）作（zuò）時的溫度（dù）比傳統刀片要低400℃，能顯著減小切削力並使刀具壽命提高一倍以上。該（gāi）公（gōng）司用大前角的塗（tú）層（céng）硬質合金齒冠立銑刀高速銑削硬度高達55HRC模具鋼時，切削速度120m/min，進給速度7.6m/min，軸向吃深0.51mm，徑向吃深0.25mm，采用幹式切削，刀具使用壽（shòu）命則長達1.5h。 

　　國外（wài）還開（kāi）發了帶正前角的（de）螺旋形切削（xuē）刃銑（xǐ）削刀片，使刀具有更合理的幾何參數，刀片沿切削刃幾乎有恒定不變的前角，背前角或側前（qián）角可由負變正或由小變大，切（qiē）削更加輕快平穩，使可轉位麵銑刀、立銑（xǐ）刀和槽（cáo）銑刀的切削性能提高到一個新的水平，刀具壽（shòu）命可（kě）提高50%-250%，切削效率提高30%-40%。 

　　美國一家公司采用這（zhè）種（zhǒng）新型刀片製作的立銑刀幹（gàn）銑削17-4PH不鏽鋼的周邊，切削用量為：銑削速度304m/min，進給速度1270mm/min，每齒進給量為0.14mm/z，20S去除餘量36cm3。 

　　2.斷屑槽型 

　　為能穩定地斷屑和卷屑（xiè），刀片上（shàng）須作出合適的斷屑槽型。目前，可轉位刀片上三維曲麵斷屑槽型的設計和製造技術已較為成熟，針（zhēn）對不同的工件材料和不同的切削用（yòng）量，業已（yǐ）開發出相應的通（tōng）用斷屑槽型係列。 

　　如瑞典Sandvik公司推出的R、M和F等槽（cáo）型係列(鋼材粗加工、半精（jīng）加工和精加工相應采用PR、PM和PF的槽型，切不鏽鋼時用MR、MM和MF的（de）槽型，切鑄件和有色（sè）金屬用KR、KM和（hé）KF的槽型（xíng）)，以及以色列Iscar公司以“霸王刀”為典型的槽（cáo）型設計都獨樹一幟。 

　　這些刀片上（shàng）斷（duàn）屑槽的斷屑範圍寬，適應（yīng）性好。它們都具有空間切削刃和曲麵前刀麵，切削刃上的法前角可調整為零度或負值，而工（gōng）作前角為合適的正（zhèng）值，所（suǒ）以切（qiē）削力小，刃（rèn）口強度高，抗高速時的磨損能力（lì）強，預示著（zhe）高速加工刀具刃形結構發展的方向。

免責聲明：本文係編輯轉載，轉（zhuǎn）載目的僅在於傳遞更多信息。如果您認為我們的轉載違反了《著作權法》或損害了您的利益，請及時聯係我們，我們將第一時間處理。