機(jī)械加工發(fā)展的總趨勢(shì)是高效率赏枚、高精度目胡、高柔性和強(qiáng)化環(huán)境意識(shí)。在機(jī)械加工領(lǐng)域源织，切（磨）削加工是應(yīng)用最廣泛的加工方法翩伪。高速切削是切削加工的發(fā)展方向，已成為切削加工的主流谈息。它是先進(jìn)制造技術(shù)的重要共性關(guān)鍵技術(shù)缘屹。推廣應(yīng)用高速切削技術(shù)將大幅度提高生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量并降低成本凛剥。高速切削技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用決定于機(jī)床和刀具技術(shù)的進(jìn)步，其中刀具材料的進(jìn)步起決定性的作用轻姿。研究表明当悔，高速切削時(shí)，隨著切削速度的提高刺勇，切削力減小瓢身，切削溫度上升很高，達(dá)到一定值后上升逐漸趨緩觅氢。造成刀具損壞最主要的原因是切削力和切削溫度作用下的機(jī)械摩擦宝辛、粘結(jié)、化學(xué)磨損虐恋、崩刃枕泽、破碎以及塑性變形等磨損和破損，因此高速切削刀具材料最主要的要求是高溫時(shí)的力學(xué)性能馒符、熱物理性能掰站、抗粘結(jié)性能、化學(xué)穩(wěn)定性（氧化性淘砌、擴(kuò)散性涧谓、溶解度等）和抗熱震性能以及抗涂層破裂性能等∠闷郑基于這一要求瑟捺，近20多年來，發(fā)展了一批適于高速切削的刀具材料棺榔，可在不同切削條件下瓶堕，切削加工各種工件材料。

　　雖然我們總是希望得到既有高的硬度以保證刀具的耐磨性症歇，又有高的韌性來防止刀具的碎裂郎笆，但目前的技術(shù)發(fā)展還沒有找到如此優(yōu)越性能的刀具材料，魚于熊掌無(wú)法兼得忘晤。因此宛蚓，我們會(huì)在實(shí)際中按照需要選用更合適的刀具材科：粗加工時(shí)優(yōu)先考慮刀具材料的韌性：精加工時(shí)優(yōu)先考慮刀具材料的硬度。當(dāng)然人們還期待著以超高切削速度進(jìn)行加工而獲得更好的效果德频。下面僅就常見的工件材料及刀具的相關(guān)情況做如下簡(jiǎn)單介紹苍息。

　　1 鋁合金

　　1.1易切削鋁合金

　　該材料在航空航天工業(yè)應(yīng)用較多，適用的刀具有K10壹置、K20竞思、PCD，切削速度在2000～4000M／MIN钞护，進(jìn)給量在3～12M／MIN盖喷，刀具前角為12°～18°爆办，后角為10°～18°，刃傾角可達(dá)25°嚎脖。

　　1.2 鑄鋁合金

　　鑄鋁合金根據(jù)其SI含量的不同鬼痹，選用的刀具也不同，對(duì)SI含量小于12％的鑄鋁合金可采用K10勤鼓、SI3N4刀具榕吨，當(dāng)SI含量大于12％時(shí)，可采用PKD（人造金剛石）涎舔、PCD（聚晶金剛石）及CVD金剛石涂層刀具甲盘。對(duì)于SI含量達(dá)16％～18％的過硅鋁合金，最好采用PCD或CVD金剛石涂層刀具哮互，其切削速度可在1100M／MIN臣镜，進(jìn)給量為0.125MM／R。

　　2 鑄鐵

　　對(duì)鑄件题晌，切削速度大于350M／MIN時(shí)洁馒，稱為高速加工，切削速度對(duì)刀具的選用有較大影響儡皮。當(dāng)切削速度低于750M／MIN時(shí)柱锹，可選用涂層硬質(zhì)合金、金屬陶瓷：切削速度在510～2000M／MIN時(shí)丛晦，可選用SI3N4陶瓷刀具奕纫；切削速度在2000～4500M／MIN時(shí)，可使用CBN刀具烫沙。鑄件的金相組織對(duì)高速切削刀具的選用有一定影響，加工以珠光體為主的鑄件在切削速度大于500M／MIN時(shí)隙笆，可使用CBN或SI3N4锌蓄，當(dāng)以鐵素體為主時(shí)，由于擴(kuò)散磨損的原因撑柔，使刀具磨損嚴(yán)重瘸爽，不宜使用CBN，而應(yīng)采用陶瓷刀具铅忿。如粘結(jié)相為金屬CO剪决，晶粒尺寸平均為3μM，CBN含量大于90％～95％的BZN6000在V＝700M／MIN時(shí)檀训，宜加工高鐵素體含量的灰鑄鐵柑潦。粘結(jié)相為陶瓷（ALN＋ALB2）、晶粒尺寸平均為10μM阅窝、CBN含量為90％～95％的AMBORITE刀片梯俘，在加工高珠光體含量的灰鑄鐵時(shí)豆凛，在切削速度小于1100M／MIN時(shí)，隨切削速度的增加霎挚，刀具壽命也增加缸舱。

　　3 普通鋼

　　切削速度對(duì)鋼的表面質(zhì)量有較大的影響，據(jù)研究骗早，其最佳切削速度為500～800M／MIN把意。目前，涂層硬質(zhì)合金爪撤、金屬陶瓷绿捶、非金屬陶瓷、CBN刀具均可作為高速切削鋼件的刀具材料否艺。其中涂層硬質(zhì)合金可用切削液棺蛾。用PVD涂層方法生產(chǎn)的TIN涂層刀具其耐磨性能比用CVD涂層法生產(chǎn)的涂層刀具要好，因?yàn)榍罢呖珊芎玫乇３秩锌谛螤詈锌粒辜庸ち慵@得較高的精度和表面質(zhì)量怜俐。金屬陶瓷刀具目前占市場(chǎng)份額較大，以TIC－NI－MO為基體的金屬陶瓷化學(xué)穩(wěn)定性好邓尤，但抗彎強(qiáng)度及導(dǎo)熱性差拍鲤，適于切削速度在400～800M／MIN的小進(jìn)給量、小切深的精加工：用TICN作為基體汞扎、結(jié)合劑中少鉬多鎢的金屬陶瓷將強(qiáng)度和耐磨兩者結(jié)合起來季稳，用TIN來增加金屬陶瓷的韌性，其加工鋼或鑄鐵的切深可達(dá)2～3MM澈魄。

　　4 高硬度鋼

　　高硬度鋼（HRC40～70）的高速切削刀具可用金屬陶瓷景鼠、陶瓷、TIC涂層硬質(zhì)合金痹扇、PCBN等铛漓。金屬陶瓷可用基本成分為TIC添加TIN的金屬陶瓷，其硬度和斷裂韌性與硬質(zhì)合金大致相當(dāng)鲫构，而導(dǎo)熱系數(shù)不到硬質(zhì)合金的1／1O浓恶，并具有優(yōu)異的耐氧化性、抗粘結(jié)性和耐磨性结笨。另外其高溫下機(jī)械性能好沙涎，與鋼的親和力小，適合于中高速（在200M／MIN左右）的模具鋼SKD加工蹦虏。金屬陶瓷尤其適合于切槽加工疼磺。采用陶瓷刀具可切削硬度達(dá)63HRC的工件材料，如進(jìn)行工件淬火后再切削，實(shí)現(xiàn)“以切代磨”峰适。切削淬火硬度達(dá)48～58HRC的45鋼時(shí)抗钻，切削速度可取150～18OM／MIN，進(jìn)給量在O靶姻。3～0.4MIN／R褒述，切深可取2～4MM。粒度在1μM怀拨，TIC含量在20％～30％的AL203－TIC陶瓷刀具逃窜，在切削速度為100M／MIN左右時(shí)，可用于加工具有較高抗剝落性能的高硬度鋼妒槐。當(dāng)切削速度高于1000M／MIN時(shí)止骨，PCBN是最佳刀具材料，CBN含量大于90％的PCBN刀具適合加工淬硬工具鋼（如55HRC的H13工具鋼）吮铭。

　　5 高溫鎳基合金

　　INCONEL718鎳基合金是典型的難加工材料时迫，具有較高的高溫強(qiáng)度、動(dòng)態(tài)剪切強(qiáng)度谓晌，熱擴(kuò)散系數(shù)較小掠拳，切削時(shí)易產(chǎn)生加工硬化，這將導(dǎo)致刀具切削區(qū)溫度高纸肉、磨損速度加快溺欧。高速切削該合金時(shí)，主要使用陶瓷和CBN刀具柏肪。碳化硅晶須增強(qiáng)氧化鋁陶瓷在100～300M／MIN時(shí)可獲得較長(zhǎng)的刀具壽命姐刁，切削速度高于500M／MIN時(shí)，添加TIC氧化鋁陶瓷刀具磨損較小烦味，而在100～300M／MIN時(shí)其缺口磨損較大聂使。氮化硅陶瓷（SI3N4）也可用于INCONEL718合金的加工。一般認(rèn)為谬俄，SIC晶須增強(qiáng)陶瓷加工INCONEL718的最佳切削條件為：切削速度700M／MIN岩遗，切深為1～2MM，進(jìn)給量為O厨棒。1～0.18MM／Z。氦氧化硅鋁（SIALON）陶瓷韌性很高桑趴，適合于切削過固溶處理的INCONEL718（45HRC）合金盟拨，AL203－SIC晶須增強(qiáng)陶瓷適合于加工硬度低的鎳基合金。

　　6 鈦合金（TI6AL6V2SN）

　　鈦合金強(qiáng)度盔连、沖擊韌性大琢账，硬度稍低于INCONEL718，但其加工硬化非常嚴(yán)重，故在切削加工時(shí)出現(xiàn)溫度高蟆蔫、刀具磨損嚴(yán)重的現(xiàn)象忘拧。實(shí)驗(yàn)得出，用直徑10MM的硬質(zhì)合金K10兩刃螺旋銑刀（螺旋角為30°）高速銑削鈦合金凿芦，可達(dá)到滿意的刀具壽命溃擒，切削速度可高達(dá)628M／MIN，每齒進(jìn)給量可取O铝框。06～0.12MM／Z叮洋，連續(xù)高速車削鈦合金的切削速度不宜超過200M／MIN。

　　7 復(fù)合材料

　　航天用的先進(jìn)復(fù)合材料褒侧，以往用硬質(zhì)合金和PCD良风，硬質(zhì)合金的切削速度受到限制，而在900℃以上高溫下PCD刀片與硬質(zhì)合金或高速鋼刀體焊接處熔化闷供，用陶瓷刀具則可實(shí)現(xiàn)300M／MIN左右的高速切削烟央。

　　高速切削技術(shù)已成為切削加工的主流，加快其推廣應(yīng)用歪脏，將會(huì)創(chuàng)造巨大經(jīng)濟(jì)效益疑俭。高速切削刀具材料對(duì)發(fā)展和應(yīng)用高速切削技術(shù)具有決定性作用。超硬刀具材料（PCD與CBN

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