從20世紀(jì)80年代開始彭则，由于數(shù)控機(jī)床的主軸棱烂、進(jìn)給系統(tǒng)等功能部件設(shè)計(jì)制造技術(shù)的突破哎媚，數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度均大幅度提高喇伯，在現(xiàn)代制造技術(shù)全面進(jìn)步的推動(dòng)下，切削加工技術(shù)開始進(jìn)入高速切削的新階段拨与。目前稻据，高速切削已在模具、航空买喧、汽車等制造業(yè)領(lǐng)域得到了大量應(yīng)用霉枢，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，并正向其它應(yīng)用領(lǐng)域拓展榔屈。

　　高速切削加工對(duì)刀具提出了一系列新的要求斑宴。研究表明烙损，高速切削時(shí)，造成刀具損壞的主要原因是在切削力和切削溫度作用下因機(jī)械摩擦桐赠、粘結(jié)穆垦、化學(xué)磨損、崩刃涌粱、破碎以及塑性變形等的引起的磨損和破損辱郑。因此，對(duì)高速切削刀具材料最主要的性能要求是耐熱性侵选、耐磨性糟糊、化學(xué)穩(wěn)定性、抗熱震性以及抗涂層破裂性能等盐儿。陶瓷讳臣、CBN、PCD稠鼻、金屬陶瓷等刀具材料具有良好的耐熱性和耐磨性冈止，當(dāng)其韌性得到改善后，非常適合用于高速切削候齿。先進(jìn)涂層技術(shù)的發(fā)展進(jìn)一步改善了刀具材料的性能熙暴。目前，新型涂層材料和涂層工藝的開發(fā)方興未艾慌盯，預(yù)示著涂層刀具在高速切削領(lǐng)域?qū)⒂芯薮蟀l(fā)展?jié)摿蛷V闊應(yīng)用前景周霉。

　　本文對(duì)高速切削加工時(shí)陶瓷刀具、立方氮化硼刀具亚皂、金剛石刀具俱箱、金屬陶瓷刀具和涂層刀具的磨損機(jī)理進(jìn)行了綜合評(píng)述，對(duì)刀具的磨損形態(tài)和磨損壽命進(jìn)行了分析灭必，這些研究將有益于實(shí)際生產(chǎn)加工中對(duì)高速切削刀具的合理選用與磨損控制狞谱。

　　高速切削刀具的磨損形態(tài)

　　高速切削時(shí)，刀具的主要磨損形態(tài)為后刀面磨損禁漓、微崩刃芋簿、邊界磨損、片狀剝落穴眨、前刀面月牙洼磨損、塑性變形等乓记。

　　后刀面磨損是高速切削刀具最經(jīng)常發(fā)生的磨損形式料悟，可看作是刀具的正常磨損。后刀面磨損帶寬度的加大會(huì)使刀具喪失切削性能锌筝，在高速切削時(shí)常采用后刀面上均勻磨損區(qū)寬度VB值作為刀具的磨損極限墙弛。

　　微崩刃是在刀具切削刃上產(chǎn)生的微小缺口捏表，常發(fā)生在斷續(xù)高速切削時(shí)，通過選用韌性好的刀具材料降井、減小進(jìn)給量镊迟、改變刀具主偏角以增加穩(wěn)定性等措施，均可減小微崩刃的發(fā)生概率隘吆。通常只要將刀具微崩刃的大小控制在磨損限度以內(nèi)箭溜，刀具仍可繼續(xù)切削。

　　邊界磨損發(fā)生在刀具后刀面的刀—工接觸邊緣處晕石，形狀通常為一狹長溝槽桦陨，因此也稱為溝槽磨損。高速切削不銹鋼据途、高溫合金(如Inconel718)時(shí)刀具容易發(fā)生邊界磨損绞愚，其原因是工件表面的加工硬化使刀—工接觸邊界的工件材料硬度最高。加工外圓時(shí)颖医，刀—工接觸邊界的切削速度最高位衩，因此也容易形成邊界磨損。此外熔萧，用陶瓷刀具高速切削鑄鐵時(shí)也容易發(fā)生邊界磨損糖驴。

　　片狀剝落多發(fā)生在刀具的前、后刀面上哪痰，其原因是刀—屑或刀—工接觸區(qū)的接觸疲勞或熱應(yīng)力疲勞所致遂赠。當(dāng)剝落很小時(shí)，被認(rèn)為是磨損晌杰；但在很多情況下跷睦，由于疲勞裂紋源距刀具表面具有一定深度，裂紋擴(kuò)展后所形成的剝落塊往往大于刀具的磨損限度肋演，一旦發(fā)生剝落抑诸，即可使刀具失效，形成剝落破損状萤。陶瓷刀具端銑鋼和鑄鐵時(shí)玷仗，前刀面上經(jīng)常出現(xiàn)貝殼狀剝落；涂層刀具因涂層材料與基體材料粘結(jié)強(qiáng)度不夠也易發(fā)生剝落撒肉。

　　前刀面月牙洼磨損最常出現(xiàn)在塑性金屬的高速切削加工中仅犬。塑性變形多發(fā)生在切削溫度較高而刀具紅硬性較差的切削條件下，超硬刀具材料在切削速度很高時(shí)也可能發(fā)生塑性變形現(xiàn)象实腹。

　　高速切削刀具的磨損機(jī)理

　　在高速切削加工中案哄，與普通切削加工類似，也存在兩個(gè)摩擦副：前刀面與切屑間的摩擦副和后刀面與已加工表面間的摩擦副滥诀。其中沐亏，前者影響刀具前刀面的磨損灌大，后者影響刀具后刀面的磨損，前耸挟、后刀面的磨損均影響刀具壽命死唇。但與普通切削相比，高速切削時(shí)刀具與工件的接觸時(shí)間減少卿捎，接觸頻率增加配紫，切削過程中產(chǎn)生的熱量更多向刀具傳遞，因此其磨損機(jī)理與普通切削有很大區(qū)別娇澎。

　　(1)陶瓷刀具

　　陶瓷刀具具有硬度高笨蚁、耐磨性能及高溫力學(xué)性能優(yōu)良、化學(xué)穩(wěn)定性好趟庄、不易與金屬發(fā)生粘結(jié)等特點(diǎn)括细。陶瓷刀具的最佳切削速度通常可比硬質(zhì)合金刀具高3～10倍戚啥，適用于高速切削鋼奋单、鑄鐵及其合金等。陶瓷刀具用于高速切削時(shí)猫十，切削溫度可高達(dá)800～1000℃甚至更高览濒，切削壓力也很大。因此拖云，陶瓷刀具的磨損是機(jī)械磨損與化學(xué)磨損綜合作用的結(jié)果贷笛，其磨損機(jī)制主要包括磨料磨損、粘結(jié)磨損宙项、化學(xué)反應(yīng)石被、擴(kuò)散磨損、氧化磨損等定岳。陶瓷刀具的磨損與切削條件密切相關(guān)低吠，在高速切削時(shí)以高溫引起的粘結(jié)磨損、化學(xué)反應(yīng)池膜、氧化磨損和擴(kuò)散磨損為主非淹。

　　Al2O3基陶瓷刀具在連續(xù)高速切削鋼件時(shí)，其磨損機(jī)制主要為伴有微崩刃的磨料磨損和粘結(jié)磨損盘称；而在高速切削鑄鐵時(shí)周讯，磨損機(jī)制主要為磨料磨損。

　　用Al2O3/SiCw陶瓷刀具高速加工Inconel718高溫合金時(shí)兔阿，刀具的主要磨損機(jī)制為粘結(jié)磨損浅仑、化學(xué)反應(yīng)和擴(kuò)散磨損，因此用Al2O3/SiCw陶瓷刀具加工Inconel718時(shí)必須使用切削液(含氯化石蠟的切削液效果更好)。用Al2O3/ZrO2和Al2O3/TiCN陶瓷刀具加工AISI4337鋼時(shí)屿扮，前刀面與后刀面的磨損機(jī)理有所不同：化學(xué)反應(yīng)及塑性變形是前刀面磨損的主要原因；后刀面的磨損機(jī)理則是陶瓷顆粒間發(fā)生斷裂我衬，導(dǎo)致陶瓷顆粒脫落所致叹放。Al2O3/TiB2陶瓷刀具加工高強(qiáng)鋼和淬硬鋼時(shí)具有較好的耐磨性，且刀具的耐磨性能隨著TiB2含量的增加而增強(qiáng)挠羔。Al2O3基陶瓷刀具在高速切削時(shí)井仰，刀具表層有時(shí)會(huì)發(fā)生塑性變形現(xiàn)象，這是由于Al2O3與FeO(鋼表面氧化產(chǎn)物)或MgO(陶瓷添加劑)反應(yīng)形成了尖晶石結(jié)構(gòu)破加，或者是Al2O3與SiO2俱恶、CaO作用形成了低熔點(diǎn)、低硬度的化合物范舀。

　　Si3N4基陶瓷刀具高速切削鑄鐵時(shí)的主要磨損機(jī)制為化學(xué)磨損合是。雖然化學(xué)磨損本身在陶瓷刀具的總磨損量中所占比例一般并不大，但化學(xué)作用可使機(jī)械磨損的程度大大加劇锭环，如化學(xué)溶解及擴(kuò)散作用會(huì)引起陶瓷表面強(qiáng)度減弱聪全，加劇刀具與工件間的粘結(jié)，從而導(dǎo)致嚴(yán)重的粘結(jié)磨損和微觀斷裂磨損辅辩。切削鋼件時(shí)难礼，Si3N4陶瓷刀具的磨損主要與刀具和工件間的化學(xué)作用有關(guān)，由于Si3N4顆粒的化學(xué)溶解及不斷被從玻璃相中拔出墩倔，使Si3N4陶瓷刀具表現(xiàn)出很高的磨損率涂颠。Si3N4陶瓷刀具高速切削鋼件時(shí)的高磨損率主要可歸因于以下兩種因素：①Si3N4氧化而在刀具表面形成的SiO2層不斷被磨去；②SiO2與工件表面的FeO形成低熔點(diǎn)的共晶混合物摇皿。

　　(2)立方氮化硼刀具

　　立方氮化硼(CBN)是氮化硼的致密相俗齿，聚晶立方氮化硼(PCBN)則是由CBN微粉與少量粘結(jié)相(Co，Ni或TiC凑溜、TiN犯舆、Al2O3)在高溫高壓下燒結(jié)而成。PCBN組織中各微小晶粒呈無序排列狀態(tài)柔些，因此PCBN硬度均勻壮僵，無方向性，具有一致的耐磨性和抗沖擊性欺枚，并有很高的硬度和耐熱性(1300～1500℃)清腌、優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性和導(dǎo)熱性以及低摩擦系數(shù)，而且PCBN與Fe族元素親和性很低竖习，因此它是高速切削黑色金屬較理想的刀具材料帆摊。PCBN的CBN含量、晶粒尺寸、粘結(jié)相等均會(huì)影響其性能：CBN含量越高仿贬，PCBN的硬度和導(dǎo)熱性也越高纽竣；CBN晶粒尺寸越大，其抗破損性越弱茧泪，刀刃鋒利性越差蜓氨；采用金屬材料Co、Ni作為粘結(jié)相時(shí)队伟，PCBN有較好的韌性和導(dǎo)電性穴吹，采用陶瓷材料作為粘結(jié)相時(shí)則具有較好的熱穩(wěn)定性。

　　PCBN刀具高速切削鑄鐵時(shí)主要發(fā)生化學(xué)磨損嗜侮，導(dǎo)致前刀面出現(xiàn)月牙洼磨損港令。試驗(yàn)證明，通過改變CBN含量和刀具幾何參數(shù)锈颗，以降低切削溫度和減小刀—屑接觸長度(時(shí)間)顷霹，可減小化學(xué)磨損速率，避免前刀面月牙洼磨損宜猜。

　　一般認(rèn)為泼返，CBN刀具的磨損是由于切削過程中的高溫、高壓寇杆、切屑與前刀面間的摩擦以及工件材料中有關(guān)化學(xué)元素與之發(fā)生粘結(jié)沥卦、親和而引起的，即其磨損機(jī)制主要包括：①氧化磨損和相變磨損CBN刀具高速切削時(shí)的平均切削溫度可達(dá)1000～1200℃构演，在此高溫下辩钢，即使在常壓和空氣氣氛中也足以使CBN刀具刀尖區(qū)產(chǎn)生氧化、放氮甚至相變允由。而CBN刀具一經(jīng)氧化和相變即會(huì)喪失其切削能力沛三。②粘結(jié)磨損在一定壓力和高溫條件下，刀尖與被加工材料接觸區(qū)隨著切屑不斷流出谒只，雙方均不斷裸露出新的表面墩衍。盡管CBN對(duì)Fe族元素有較高化學(xué)惰性，但對(duì)其它元素并非如此橡吗，當(dāng)條件適合時(shí)谢市，會(huì)使CBN活性增加、惰性降低胶见，隨著與合金元素的親和傾向不斷增加寞奸，將導(dǎo)致出現(xiàn)粘結(jié)磨損。這種磨損一般表現(xiàn)為微粒脫落在跳，當(dāng)?shù)都鈪^(qū)溫度高達(dá)1200℃左右時(shí)枪萄，局部CBN顆粒將呈現(xiàn)“半熔化”狀態(tài)隐岛，從而使粘結(jié)磨損大大加劇。③摩擦磨損工件與刀具之間的高速相對(duì)運(yùn)動(dòng)會(huì)使CBN刀具發(fā)生摩擦磨損瓷翻。④顆粒剝落與微崩刃聚凹。由于CBN刀具是由無數(shù)細(xì)小的CBN顆粒構(gòu)成，顆粒之間呈晶界間的精細(xì)裂紋連接齐帚，且存在不均勻的內(nèi)應(yīng)力元践，因此當(dāng)高溫切屑流摩擦刮研CBN刀尖時(shí)，會(huì)因工件材料硬度不均或存在硬質(zhì)點(diǎn)所產(chǎn)生的微沖擊而造成CBN顆粒脫落或產(chǎn)生微崩刃童谒。

　　造成CBN刀具磨損的上述多種因素并非只是獨(dú)立存在、單獨(dú)作用沪羔，而是相互影響饥伊、共同加劇，如氧化磨損和相變磨損必然伴隨著粘結(jié)磨損蔫饰，并出現(xiàn)摩擦磨損陈谜、剝落磨損和微崩磨損。

　　(3)金剛石刀具

　　金剛石材料可分為天然金剛石和人造金剛石喇暴。天然金剛石具有自然界物質(zhì)中最高的硬度和導(dǎo)熱系數(shù)牍系。近年來開發(fā)的多種采用化學(xué)機(jī)理研磨金剛石刀具的方法和保護(hù)氣氛釬焊金剛石技術(shù)使天然金剛石刀具的制造變得相對(duì)容易，從而使天然金剛石刀具在超精密鏡面切削領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用倍熄。20世紀(jì)50年代實(shí)現(xiàn)了利用高溫高壓技術(shù)人工合成金剛石粉后户寺，70年代制造出了金剛石基的切削刀具即聚晶金剛石(PCD)刀具。PCD晶粒呈無序排列狀態(tài)混检，不具方向性抢督，因而硬度均勻。PCD刀具具有高硬度(8000～12000HV)写并、高導(dǎo)熱性喧雹、低熱脹系數(shù)、高彈性模量和低摩擦系數(shù)于嚼，刀刃非常鋒利越名，可高速切削加工各種有色金屬和耐磨性極強(qiáng)的高性能非金屬材料，如鋁处监、銅渺蒿、鎂及其合金、硬質(zhì)合金砰琢、纖維增塑材料蘸嘶、金屬基復(fù)合材料、木材復(fù)合材料等陪汽。目前正在研究和開發(fā)的化學(xué)氣相沉積(CVD)金剛石主要有兩種形式：一種是在基體上沉積厚度小于30μm的薄層膜(CVD薄膜)训唱；另一種是沉積厚度達(dá)1mm的無襯底金剛石厚層膜(CVD厚膜)褥蚯。

　　三種主要的金剛石刀具材料———PCD、CVD厚膜和人工合成單晶金剛石的性能比較結(jié)果為：PCD的焊接性况增、機(jī)械磨削性和斷裂韌性最高赞庶，抗磨損性和刃口質(zhì)量居中，抗腐蝕性最差澳骤；CVD厚膜的抗腐蝕性最好歧强，機(jī)械磨削性、刃口質(zhì)量为肮、斷裂韌性和抗磨損性居中摊册，可焊接性最差；人工合成單晶金剛石的刃口質(zhì)量果喊、抗磨損性和抗腐蝕性最好找骏，焊接性、機(jī)械磨削性和斷裂韌性最差实朗。目前测捐，金剛石刀具是高速切削(2500～5000m/min)鋁合金較理想的刀具材料，但在高速切削鋼鐵及其合金時(shí)卻磨損較快垮撇，其磨損機(jī)理主要是由于碳與鐵具有較大親和作用法简，尤其在高溫下金剛石易與鐵發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此它不適于切削鋼鐵及其合金材料状堰。

　　(4)金屬陶瓷刀具

　　金屬陶瓷(即TiC(N)基硬質(zhì)合金)的主要成分為TiC(碳化鈦)蓝鹿、TiN(氮化鈦)和TiCN(碳氮化鈦)等。TiC(N)基硬質(zhì)合金包括具有高耐磨性的TiC+Ni(或Mo)合金伪滤、具有高韌性的TiC+WC+TaC+Co合金方秤、以TiN為主體的強(qiáng)韌合金和TiCN+NbC高強(qiáng)韌合金等。與WC硬質(zhì)合金相比薇硬，金屬陶瓷的硬度益锻、強(qiáng)度、韌性啊终、抗塑性變形和抗崩刃性能等均有顯著改善镜豹，尤其是高溫強(qiáng)度、高溫硬度蓝牲、導(dǎo)熱性趟脂、抗氧化性和抗熱震性能得到提高，與鋼的親和力小例衍，摩擦系數(shù)小昔期，抗月牙洼磨損和抗粘結(jié)能力強(qiáng)，現(xiàn)已發(fā)展成為獨(dú)立系列的一類刀具材料佛玄。近年來開發(fā)的高氮含量硼一、具有均勻微細(xì)硬質(zhì)組織的TiC(N)基硬質(zhì)合金具有良好的抗磨損性能和抗崩刃性累澡，適于在200～400m/min的高速下切削普通鋼和合金鋼，也可用于鑄鐵的精加工般贼。由于TiC的抗粘結(jié)愧哟、抗擴(kuò)散性能較好，所以耐磨性好哼蛆，但抗塑性變形能力較差蕊梧，在對(duì)高硬材料進(jìn)行高速切削時(shí)常因刀刃的塑性變形而導(dǎo)致刀刃損壞。

　　(5)涂層刀具

　　涂層刀具具有很強(qiáng)的抗氧化性能和抗粘結(jié)性能沮念，因而具有良好的耐磨性和抗月牙洼磨損能力配亮。涂層的摩擦系數(shù)較低，能有效降低切削時(shí)的切削力及切削溫度澜碎，因而可大大提高刀具耐用度吗罪。TiC涂層的硬度高、耐磨性好毛凶，適用于可能產(chǎn)生劇烈磨損的刀具；TiN涂層與被切削金屬的親和力小篡搓、潤濕性好帘圣、抗氧化性強(qiáng)，適用于容易發(fā)生粘結(jié)磨損的刀具页镜；Al2O3涂層在高溫下具有良好的熱穩(wěn)定性饼酱，適用于高速切削時(shí)產(chǎn)生大量切削熱的刀具。目前應(yīng)用較廣泛的主要是在硬質(zhì)合金和高速鋼刀體上涂覆不同的氮化物纸牌、氧化物和硼化物等瘾显，其中氧化鋁(Al2O3)、碳氮化鈦(TiCN)涎才、氮化鋁鈦(TiAlN)鞋既、碳氮化鋁鈦(TiAl-CN)等涂層具有優(yōu)異的高溫性能。WC基耍铜、TiC(N)基硬質(zhì)合金和陶瓷等材料都可作為涂層刀具的基體邑闺。

　　涂層技術(shù)發(fā)展很快，目前已從單涂層發(fā)展為多涂層棕兼。應(yīng)用較廣泛的涂層工藝有化學(xué)氣相沉積法(CVD法)和物理氣相沉積法(PVD法)陡舅。PVD法主要用于高速鋼刀具涂層；CVD法和PVD法均可用于硬質(zhì)合金刀具涂層伴挚。PVD法涂層的硬質(zhì)合金刀具有較好的抗破損性能靶衍，適于斷續(xù)切削，但耐磨性不如CVD法涂層的硬質(zhì)合金刀具茎芋。目前適用于高速切削的硬質(zhì)合金涂層刀具的涂層物質(zhì)主要有采用CVD法的TiCN+Al2O3+TiN颅眶、TiCN+Al2O3蜈出、TiCN+Al2O3+HfN、TiN+Al2O3帚呼、TiCN等和采用PVD法的TiAlN/TiN復(fù)合涂層呆逼、TiAlN等。選用不同涂層物質(zhì)的硬質(zhì)合金涂層刀具可以200～400m/min的切削速度加工鋼皮向、合金鋼嘲陋、不銹鋼、鑄鐵盘荸、合金鑄鐵等铸烈。近年來開發(fā)的氮化碳(CNx)和其它氮化物(TiN/NbN、TiN/VN等)涂層在高溫下具有良好的熱穩(wěn)定性售检，適合于高速切削砰吻。

　　日本近年開發(fā)的納米TiN/AlN復(fù)合涂層銑刀片的涂層層數(shù)達(dá)2000層，每層厚度為2.5nm彤擒，可在高速下進(jìn)行切削且险。涂層刀具用于高速切削時(shí)，由于切削溫度較高锯叮，可使涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度削弱敛旗，容易產(chǎn)生剝落、崩碎等損傷坦报。

　　高速切削刀具的磨損壽命

　　高速切削時(shí)库说，應(yīng)根據(jù)加工方法和加工要求確定合理的刀具磨損壽命(極限)。影響高速切削刀具磨損壽命的因素較多片择，如工件材料與刀具材料的匹配潜的、切削方式、刀具幾何形狀字管、切削用量啰挪、冷卻液、振動(dòng)等對(duì)刀具磨損壽命都有顯著影響嘲叔，其影響規(guī)律與具體切削條件有關(guān)脐供，應(yīng)通過切削試驗(yàn)來確定各相關(guān)因素對(duì)刀具磨損壽命的影響效應(yīng)。下面給出幾個(gè)高速切削加工實(shí)例及相應(yīng)的刀具磨損壽命借跪。

　　(1)鑄鐵的高速切削加工

　　在鑄鐵的高速切削加工中政己，正確選擇刀具材料是提高加工效率的關(guān)鍵。適用于高速切削鑄鐵零件的刀具材料主要有超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金掏愁、金屬陶瓷歇由、陶瓷、立方氮化硼和涂層刀具等果港。陶瓷刀具是高速切削鑄鐵的理想刀具之一桌懊，其價(jià)格比PCBN刀具低廉得多陋锚，其高速切削鑄鐵的切削性能則遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于硬質(zhì)合金刀具。用Sialon陶瓷刀具和Si3N4陶瓷刀具車削和銑削普通鑄鐵時(shí)英嬉，在相同切削條件下是菇，Sialon陶瓷刀具車削時(shí)的磨損量較小，而Si3N4陶瓷刀具銑削時(shí)的磨損量較小份肠。這說明Sialon陶瓷刀具適用于高速連續(xù)切削枣肚，而Si3N4陶瓷刀具適用于高速斷續(xù)切削。

　　(2)淬硬鋼的高速切削加工

　　在相同切削條件下(切削進(jìn)給量0.1mm/r僧少，切削深度0.2mm丐鸽，刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)VB=0.2mm)分別采用P10硬質(zhì)合金刀具、陶瓷刀具和CBN刀具加工AISI4340工件材料(硬度60HRC)時(shí)供撵，硬質(zhì)合金刀具的工作壽命最低郊男，這是由于工件材料硬度很高，導(dǎo)致加工時(shí)的切削力和切削溫度較高蔗括，造成硬質(zhì)合金刀具迅速磨損孵堪、剝離乃至斷裂破損。陶瓷刀具和CBN刀具的工作壽命隨著切削速度的提高而增加虽风，當(dāng)達(dá)到最大臨界值后則開始降低锯梁。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因可能是當(dāng)切削速度增加時(shí)，刀具粘結(jié)層厚度增加焰情，形成一層保護(hù)膜，有利于減小刀具磨損剥懒，從而提高了刀具壽命内舟；但當(dāng)切削速度進(jìn)一步提高時(shí)，刀具表面層將變軟初橘，容易被工件材料中的硬質(zhì)點(diǎn)磨耗掉验游，從而加劇了刀具磨損，造成刀具壽命迅速降低保檐。

　　(3)鎳基合金的高速切削加工

　　選用Si3N4陶瓷刀具和Si3N4-TiC陶瓷刀具(刀具幾何參數(shù)分別為-5°耕蝉，-6°；5°夜只，6°垒在；15°，15°扔亥；0.8mm)高速車削鎳基合金Inconel718工件(直徑150mm愚贩，硬度440HV)。切削進(jìn)給量0.19mm/r摹跑，切削深度0.5mm米搭，切削速度30～300m/min趴鹰，使用水基冷卻液(冷卻速度4l/min)。由Si3N4陶瓷刀具的磨損形態(tài)和磨損量在切削長度為50m時(shí)與切削速度的關(guān)系可見避纤，邊界磨損量VN的變化較為獨(dú)特：當(dāng)切削速度較低時(shí)纠沉，VN隨切削速度的增加而減小蜂棒；當(dāng)切削速度超過100m/min時(shí)岔雾，VN則隨切削速度的增加而增大；當(dāng)切削速度超過150m/min時(shí)沸稻，VN又隨切削速度的增加而減小扁钥。后刀面磨損量VB在整個(gè)切削速度范圍內(nèi)均小于邊界磨損量VN。用添加了TiC的Si3N4-TiC陶瓷刀具加工Inconel718時(shí)所饺，由刀具的磨損形態(tài)和磨損量與切削速度的關(guān)系可見捐煤，刀具的磨損形態(tài)和磨損規(guī)律與Si3N4陶瓷刀具非常相似，但磨損量小于Si3N4陶瓷刀具蓄诽。

　　對(duì)于高速切削刀具薛训，除應(yīng)考慮其靜態(tài)特性外，還應(yīng)考慮其動(dòng)態(tài)特性仑氛。隨著刀具懸伸量的不同乙埃，可能使刀具系統(tǒng)(刀柄—刀體—刀片等)的固有頻率與因每個(gè)刀齒切削不均產(chǎn)生的刀齒寬頻帶激振的頻率(或其諧波分量)一致，從而產(chǎn)生顫振锯岖，引起刀具劇烈磨損介袜，甚至發(fā)生破損。

　　結(jié)語

　　本文對(duì)高速切削加工時(shí)陶瓷刀具出吹、立方氮化硼刀具遇伞、金剛石刀具、金屬陶瓷刀具和涂層刀具的磨損形態(tài)和磨損機(jī)理進(jìn)行了綜合評(píng)述捶牢。不同種類的刀具材料高速切削加工不同的工件材料時(shí)鸠珠，其磨損形態(tài)和磨損機(jī)理也各不相同。對(duì)影響高速切削刀具磨損壽命的因素進(jìn)行了綜合分析秋麸，研究結(jié)論對(duì)實(shí)際加工中高速切削刀具的合理選用及磨損控制具有指導(dǎo)渐排、參考和借鑒作用。

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