難加工材料的界定及具體品種，隨時代及專業(yè)領域而各有不同塔淤，例如干旧，宇航產業(yè)常用的超耐熱合金、鈦合金及含有碳纖維的復合材料等涕俗，都是該領域的難加工材料舰始。宇航業(yè)的工程技術人員開展了加工技術的研究與開發(fā)工作，已經研究出適合該領域使用的切削工具和加工方法求旷。近年來惶芒，機械制品多功能、高功能化的發(fā)展勢頭十分強勁赊手，要求零件必須實現(xiàn)小型化赠搓、微細化。為了滿足這些要求猫乃，則所用材料必須具有高硬度验沮、高韌性和高耐磨性，而具有這些特性的材料其加工難度也特別大责祥，因此又出現(xiàn)了新的難加工材料牡增。難加工材料就是這樣隨著時代的發(fā)展及專業(yè)領域的不同而出現(xiàn)，其特有的加工技術也隨著時代及各專業(yè)領域的研究開發(fā)而不斷向前發(fā)展壳坞。

另一方面柑耙，隨著信息化社會的到來，難加工材料切削技術信息也可通過因特網互相交流，因此雷鸟，今后有關難加工材料切削加工的數(shù)據等信息將會更加充實雇寇，加工效率也必然會進一步提高，本文以難加工材料的切削加工為核心蚌铜，介紹該技術近年來的發(fā)展動向锨侯。

切削領域中的難加工材料

在切削加工中，通常出現(xiàn)的刀具磨損包括如下兩種形態(tài)：(1)由于機械作用而出現(xiàn)的磨損冬殃，如崩刃或磨粒磨損等囚痴；(2)由于熱及化學作用而出現(xiàn)的磨損，如粘結审葬、擴散深滚、腐蝕等磨損，以及由切削刃軟化耳璧、溶融而產生的破斷成箫、熱疲勞、熱龜裂等旨枯。

切削難加工材料時蹬昌，在很短時間內即出現(xiàn)上述刀具磨損，這是由于被加工材料中存在較多促使刀具磨損的因素攀隔。例如皂贩，多數(shù)難加工材料均具有熱傳導率較低的特點，切削時產生的熱量很難擴散嚎区，致使刀具刃尖溫度很高拘挡，切削刃受熱影響極為明顯。這種影響的結果會使刀具材料中的粘結劑在高溫下粘結強度下降蝶桑，WC(碳化鎢)等粒子易于分離出去掌社，從而加速了刀具磨損。另外窄切，難加工材料中的成分和刀具材料中的某些成分在切削高溫條件下產生反應簇茉，出現(xiàn)成分析出、脫落炫胡，或生成其他化合物哈寂，這將加速形成崩刃等刀具磨損現(xiàn)象。

在切削高硬度狗城、高韌性被加工材料時佑茴，切削刃的溫度很高，也會出現(xiàn)與切削難加工材料時類似的刀具磨損蚊楞。如切削高硬度鋼時键闺，與切削一般鋼材相比寿烟，切削力更大，刀具剛性不足將會引起崩刃等現(xiàn)象艾杏，使刀具壽命不穩(wěn)定韧衣，而且會縮短刀具壽命盅藻，尤其是加工生成短切屑的工件材料時购桑，會在切削刃附近產生月牙洼磨損，往往在短時間內即出現(xiàn)刀具破損氏淑。

在切削超耐熱合金時勃蜘，由于材料的高溫硬度很高，切削時的應力大量集中在刃尖處假残，這將導致切削刃產生塑性變形缭贡；同時，由于加工硬化而引起的邊界磨損也比較嚴重辉懒。

由于這些特點阳惹，所以要求用戶在切削難加工材料時，必須慎重選擇刀具品種和切削條件眶俩，以獲得理想的加工效果琢播。

難加工材料在切削加工中應注意的問題

切削加工大致分為車削、銑削及以中心齒為主的切削(鉆頭荠补、立銑刀的端面切削等)茄颈，這些切削加工的切削熱對刃尖的影響也各不相同。車削是一種連續(xù)切削宁线，刃尖承受的切削力無明顯變化去柿，切削熱連續(xù)作用于切削刃上；銑削則是一種間斷切削僻一，切削力是斷續(xù)作用于刃尖幅裳，切削時將發(fā)生振動，刃尖所受的熱影響冀肆，是切削時的加熱和非切削時的冷卻交替進行铆寓，總的受熱量比車削時少。

銑削時的切削熱是一種斷續(xù)加熱現(xiàn)象嗤积，刀齒在非切削時即被冷卻虱怖，這將有利于刀具壽命的延長。日本理化研究所對車削和銑削的刀具壽命作了對比試驗夯秃，銑削所用刀具為球頭立銑刀座咆，車削為一般車刀，兩者在相同的被加工材料和切削條件(由于切削方式不同仓洼，切削深度介陶、進給量堤舒、切削速度等只能做到大體一致)及同一環(huán)境條件下進行切削對比試驗，結果表明哺呜，銑削加工對延長刀具壽命更為有利舌缤。

利用帶有中心刃(即切削速度=0m/min的部位)的鉆頭、球頭立銑刀等刀具進行切削時某残，經常出現(xiàn)靠近中心刃處工具壽命低下的情況国撵，但仍比車削加工時強。

在切削難加工材料時玻墅，切削刃受熱影響較大介牙，常常會降低刀具壽命，切削方式如為銑削澳厢，則刀具壽命會相對長一些环础。但難加工材料不能自始至終全部采用銑削加工，中間總會有需要進行車削或鉆削加工的時候姊康，因此岗翔，應針對不同切削方式，采取相應的技術措施碎瓢，提高加工效率

切削難加工材料用的刀具材料

CBN的高溫硬度是現(xiàn)有刀具材料中最高的蹲鱼，最適合用于難加工材料的切削加工。新型涂層硬質合金是以超細晶粒合金作基體欲返，選用高溫硬度良好的涂層材料加以涂層處理翻妆，這種材料具有優(yōu)異的耐磨性，也是可用于難加工材料切削的優(yōu)良刀具材料之一欧纬。

難加工材料中的鈦践拐、鈦合金由于化學活性高，熱傳導率低祭啸，可選用金剛石刀具進行切削加工鹿逞。CBN燒結體刀具適用于高硬度鋼及鑄鐵等材料的切削加工，CBN成分含量越高俐逛，刀具壽命也越長乙淡，切削用量也可相應提高。據報道桑嘶，目前已開發(fā)出不使用粘結劑的CBN燒結體炊汹。

金剛石燒結體刀具適用于鋁合金、純銅等材料的切削加工逃顶。金剛石刀具刃口鋒利讨便，熱傳導率高，刃尖滯留的熱量較少以政，可將積屑瘤等粘附物的發(fā)生控制在最低限度之內霸褒。在切削純鈦和鈦合金時伴找，選用單晶金剛石刀具切削比較穩(wěn)定，可延長刀具壽命废菱。

涂層硬質合金刀具幾乎適用于各種難加工材料的切削加工技矮，但涂層的性能(單一涂層和復合涂層)差異很大，因此殊轴，應根據不同的加工對象衰倦，選用適宜的涂層刀具材料。據報道梳凛，最近已開發(fā)出金剛石涂層硬質合金和DLC(Diamond Like Carbon)涂層硬質合金聘楞，使涂層刀具的應用范圍進一步擴大涉爆，并已可用于高速切削加工領域旷吱。

切削難加工材料的刀具形狀

在切削難加工材料時，刀具形狀的最佳化可充分發(fā)揮刀具材料的性能层阎。選擇與難加工材料特點相適應的前角舰范、后角、切入角等刀具幾何形狀和對刃尖進行適當處理轰弥，對提高切削精度和延長刀具壽命有很大的影響冤兄，因此，在刀具形狀方面決不能掉以輕心杀铆。但是沮汇，隨著高速銑削技術的推廣應用，近來已逐漸采用小切深以減輕刀齒負荷抚袁，采用逆銑并提高進給速度嬉咐，因此，對切削刃形狀的設計思路也有所改變多尺。

對難加工材料進行鉆削加工時绕睹，增大鉆尖角，進行十字形修磨憨琳，是降低扭矩和切削熱的有效途徑诫钓，它可將切削與切削面的接觸面積控制在最小范圍之內，這對延長刀具壽命和提高切削條件十分有利篙螟。鉆頭在鉆孔加工時菌湃，切削熱極易滯留在切削刃附近，而且排屑也很困難遍略，在切削難加工材料時惧所，這些問題更為突出，必須給以足夠的關注墅冷。

為了便于排屑纯路，通常在鉆頭切削刃后側設有冷卻液噴出口或油，可供給充足的水溶性冷卻液或霧狀冷卻劑等，使排屑變得更為順暢驰唬，這種方式對切削刃的冷卻效果也很理想顶岸。近年來，已開發(fā)出一些潤滑性能良好的涂層物質叫编，這些物質涂鍍在鉆頭表面后拿酱，用其加工3～5D的淺孔時，可采用干式鉆削方式那赘。

孔的精加工歷來采用鏜削方式企恢，不過近來已逐漸由傳統(tǒng)的連續(xù)切削方式改變?yōu)椴捎玫雀呔€切削這類間斷切削方式，這種方式對提高排屑性能和延長工具壽命均更為有利朦我。因此弓聋，這種間斷切削用的鏜削刀具設計出來后，立即被應用于汽車零件的CNC切削加工袜娇。在螺紋孔加工方面纷炼，目前也采用螺旋切削插補方式，切螺紋用的立銑刀已大量投放市場输跑。

如上所述桂葛，這種由原來連續(xù)切削向間斷切削的轉換，是隨著對CNC切削理解的加深而進行的营将，這是一個漸進的過程秀裂。采用此種切削方式切削難加工材料時，可保持切削的平穩(wěn)性冗美，且有利于延長工具壽命魔种。

難加工材料的切削條件

難加工材料的切削條件歷來都設定得比較低，隨著刀具性能的提高墩衙，高速高精度CNC機床的出現(xiàn)务嫡，以及高速銑削方式的引進等，目前漆改，難加工材料的切削已進入高速加工心铃、刀具長壽命化的時期。

現(xiàn)在挫剑，采用小切深以減輕刀具切削刃負荷去扣，從而可提高切削速度和進給速度的加工方式，已成為切削難加工材料的最佳方式樊破。當然愉棱，選擇適應難加工材料特有性能的刀具材料和刀具幾何形狀也極為重要，而且應力求刀具切削軌跡的最佳化哲戚。例如奔滑，鉆削不銹鋼等材料時艾岂，由于材料熱傳導率很低，因此迈壤，必須防止切削熱大量滯留在切削刃上以赤，為此應盡可能采用間斷切削，以避免切削刃和切削面摩擦生熱趟雄，這將有助于延長工具壽命和保證切削的穩(wěn)定劣饺。用球頭立銑刀對難加工材料進行粗加工時，工具形狀和夾具應很好配合窖夸，這樣可提高刀具切削部分的振擺精度和夾持剛性契片，以便在高速回轉條件下，保證將每齒進給量提高到最大限度杂员，同時也可延長工具壽命汛欺。

結束語

如前所述，難加工材料的最佳切削方法是不斷發(fā)展的澈虱，新的難加工材料不斷出現(xiàn)帖豫，對新材料的加工總是不斷困擾著工程技術人員。最近表牲，新型加工中心、切削工具扼褪、夾具及CNC切削等技術發(fā)展非常迅速想幻，而且在切削加工之外，CNC磨削话浇、CNC電加工等技術也得到空前的發(fā)展脏毯，難加工材料的加工技術選擇范圍已大為擴展。

當然幔崖，有關難加工材料加工信息的收集與對該技術的深入理解食店，還不能盡如人意，正因為如此赏寇，而對難加工材料的不斷涌現(xiàn)吉嫩，人們總是感到加工技術有些力不從心。

例如嗅定，前述車削加工由連續(xù)切削向間斷切削轉換自娩，便有利于延長工具壽命，新型涂層硬質合金刀具的使用渠退，使難加工材料切削技術水平得到進一步提高忙迁。在難加工材料的切削加工中應特別重視工具壽命的穩(wěn)定，不僅工件材料要和刀具性能妥善配伍论艰，而且對加工尺寸吠败、加工表面粗糙度发刨、形狀精度等的要求也極嚴格，因此镇轿，不僅應特別注意刀具選用绅拢，對工件的夾持方式等相關技術也不能掉以輕心。

今后泪滥，難加工材料零件的加工將采取CAD/CAM濒聪、CNC切削加工等計算機控制的生產方式，因此园凫，數(shù)據庫的建構砍没、工具設計與制作等工具管理系統(tǒng)的完善，都極為重要十碗。難加工材料切削加工中鸥司，適用的刀具、夾具汉惫、工序安排培愁、工具軌跡的確定等有關切削條件的數(shù)據，均應作為基礎數(shù)據加以積累缓窜，使零件生產方式沿著以IT化為基礎的方向發(fā)展定续，這樣，難加工材料的切削加工技術才能較快地步入一個新的階段禾锤。

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