機(jī)械零件絕大多數(shù)是由碳素及合金結(jié)構(gòu)鋼制成盐文，車削這類材料時(shí)获玻，多形成帶狀切屑。為從毛坯上切除切屑戚吕，刀片需承受巨大的負(fù)荷渠跷，被切除的切屑從刀片前刀面飛速地滑出，它在與刀片的相對(duì)運(yùn)動(dòng)中员漩，產(chǎn)生劇烈的摩擦面形成高溫收罢，故刀片材料不但要耐磨，而且要耐高溫献丑，在高溫下保持硬度末捣。所以切削此類材料應(yīng)選用含TiC+TaC比例較多的P類硬質(zhì)合金。當(dāng)今為提高切削效益创橄；切削速度箩做；進(jìn)給速度愈來(lái)愈高，P類硬質(zhì)合金刀片不能勝任妥畏。在上世紀(jì)中葉邦邦，人們開(kāi)發(fā)了在P類硬質(zhì)刀片上再沉積一層高硬度的膜，稱之為涂層（coating）醉蚁。涂層厚度僅約為刀片厚度的0.2%燃辖，就可以大大地提高刀片壽命鬼店，且能適應(yīng)更高的切削速度。這幾十年來(lái)涂層技術(shù)也在不斷地發(fā)展黔龟，如由單層發(fā)展到多層甚至納米多層妇智；厚度也由幾μm增至十幾μm，甚至更多氏身，涂層材料種類性能及沉積技術(shù)也越來(lái)越先進(jìn)巍棱；作為基體材料的硬質(zhì)合金也由單一各向同性發(fā)展到適應(yīng)加工要求的具傾斜性能的結(jié)構(gòu)等。
        針對(duì)這最大數(shù)量材料的切削加工要求爱亡，三菱公司經(jīng)多年研發(fā)穴你，成功地推出了新的UE系列刀片材料。

圖１：車削鋼用的UE系列刀具材料

        圖１簡(jiǎn)潔地表示了UE系列的組成泊铸，各牌號(hào)以及他們的選用概念圖乓收。圖中縱坐標(biāo)可表切深（背吃刀量），橫坐標(biāo)表進(jìn)給量者侄。在坐標(biāo)原點(diǎn)處可見(jiàn)一帶缺口的圓愧棋，表示沿45度線附近的各切深與進(jìn)給量的切削條件，在進(jìn)行輕微斷續(xù)切削時(shí)晚号，推薦選用的UE系列刀具的具體牌號(hào)戳橱，同時(shí)可選出相應(yīng)的斷屑槽。如當(dāng)切深與進(jìn)給較小時(shí)殃忠，可選用UE6010與SH斷屑槽，若切深與進(jìn)給量大致沿45度線向上增大毫痢，表示了切屑截面積逐漸增大趾始，切削負(fù)荷逐漸增大時(shí)，依次可選用UE6010材料與MV和GH斷屑槽耙旦，當(dāng)切削面積更大時(shí)脱羡，可選用UE6020材料與Hx斷屑槽。工件上若沒(méi)有鍵槽免都，缺口等時(shí)锉罐，此時(shí)的切削稱為連續(xù)切削，若加工余量也均勻绕娘，不是切削工件的表層脓规，而是切削其內(nèi)層，另外若工件的安裝剛性較高险领，不易產(chǎn)生振動(dòng)侨舆，此時(shí)切削力大致恒定時(shí)，以上條件下的切削屬于穩(wěn)定的切削范圍绢陌，見(jiàn)圖1的左上方挨下。在此范圍內(nèi)的切削熔恢，隨切深與進(jìn)給量的增大，可分別選擇UE6005材料與SH臭笆、MV叙淌、GH斷屑槽，當(dāng)切深和進(jìn)給量更大時(shí)可選擇UE6010材料和Hx斷屑槽持沛。圖１的右下方有一個(gè)帶四個(gè)缺口的圓钱淳，形象地表示工件上缺口多加工時(shí)形成更強(qiáng)烈的斷續(xù)切削。加工余量不均几谐，非工件內(nèi)層切削而是硬度高且不均一的表皮的切削或是工件的安裝剛性差易振動(dòng)時(shí)的切削恳瞄，都屬不穩(wěn)定的切削范圍，此時(shí)主要可選用UE6020材料坊欢，隨切深與進(jìn)給量的增大可同前選擇相應(yīng)的斷屑槽漩践。不穩(wěn)定條件更加嚴(yán)重時(shí)則應(yīng)選用UE6035及相應(yīng)的斷屑槽。為什么這樣選擇呢甥归？因UE系列肝唁，這四種材料如圖１分別相當(dāng)于ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)從P01到P40的不同等級(jí)，以上的號(hào)碼越小表硬度越高卑保，愈耐磨处冰，愈可適應(yīng)更高的切削速度，號(hào)碼越大表韌性越高天俺，愈耐沖擊赞辩，但適應(yīng)的切削速度相對(duì)較低，這從圖1 下右推薦切削條件也可以看出授艰。
        在說(shuō)明UE系列特點(diǎn)前辨嗽，先簡(jiǎn)要說(shuō)明一下使刀具失效的損傷問(wèn)題。當(dāng)今刀具材料的硬質(zhì)合金淮腾，金屬陶瓷糟需，陶瓷，CBN(鈁氮化硼)谷朝，PCD(人造聚晶金剛石)等燒結(jié)材料為主洲押，高速鋼的使用率已經(jīng)下降了。燒結(jié)材料的損傷形態(tài)與高速鋼一樣有磨損（Wear）圆凰，磨損是一種漸進(jìn)損傷與切削時(shí)間杈帐、切削長(zhǎng)度相關(guān)。因?yàn)槭菬Y(jié)材料又有自己的特性即硬而脆送朱，韌性不足娘荡，在切削過(guò)程中會(huì)因切削力，切削熱的變動(dòng)造成瞬間與低循環(huán)沖擊驶沼，而形成脆性損傷（Brittle Fracture ）炮沐，這種損傷表現(xiàn)為（1）在刀刃上出現(xiàn)一些小缺口稱缺損或微崩（Chipping）朋暴。（2）嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生大缺口稱破損或崩刀（Broken Fracture）。刀刃上出現(xiàn)微小缺口碉伙，即缺損時(shí)下抬，不能再用做精加工，但在某些情況下可繼續(xù)做粗加工用真译。（3）另外在加工中紧燎，部分切屑粘結(jié)（Adhesion）熔結(jié)（Welding）在刀刃附近。一般的粘結(jié)猬蚤、熔結(jié)磨損是零件戒款，非燒結(jié)刀具損傷原因之一，對(duì)燒結(jié)工具材料來(lái)講有可能產(chǎn)生粘結(jié)执寺，熔結(jié)磨損区孩，但更主要的是與刀具表面牢固結(jié)合在一起的切屑粘結(jié)，熔結(jié)物洞惕，積屑瘤在被后續(xù)的加工沖擊后刑嚷，強(qiáng)行使它與刀具表面分離，在這過(guò)程中竟坛，分離的同時(shí)將刀具部分材料也一起帶走造成了粘結(jié)闽巩，熔結(jié)缺損與破損，故在現(xiàn)場(chǎng)加工中應(yīng)盡量避免切屑的粘結(jié)熔結(jié)担汤。當(dāng)然它們還影響加工表面質(zhì)量涎跨。（４）燒結(jié)材料導(dǎo)熱差易產(chǎn)生熱裂紋等損傷。
        三菱公司UE系列涂層材料正是為良好地抵抗以上這些主要刀具損傷漫试、保證高效長(zhǎng)壽命加工而開(kāi)發(fā)出來(lái)的六敬。UE系列這四種涂層均用CVD（化學(xué)氣相沉積法）制成，此法膜層可制得較厚驾荣，耐磨，耐高溫普泡，可適應(yīng)高速大進(jìn)給播掷，大切深切削。UE系列四涂層以UE6010撼班、UE6020應(yīng)用得最廣歧匈。最具通用性、典型性砰嘁。圖２為UE6010和UE6020組織結(jié)構(gòu)圖片嚎猛。

圖2：車削鋼用的UE系列刀具材料

        由圖１可知，在45度線上鹤梯，作為第一推薦是UE6010拉鳄，因?yàn)樗扔邢喈?dāng)高的硬度很耐磨又有相當(dāng)?shù)捻g性可適應(yīng)一定的斷續(xù)切削與沖擊排貌，它的基體硬質(zhì)合金是傾斜結(jié)構(gòu)，即各層性能功能是不同的凳福，與涂層結(jié)合的最上層韌性大投谅，保證涂層能牢固地與它結(jié)合，耐缺損和破損则钩，基體硬質(zhì)合金芯部則做得堅(jiān)硬蘑劲，抗變形能力強(qiáng)。涂層共分三層檀巡，與基體結(jié)合的最內(nèi)層是TiCN纖維柱狀結(jié)晶似魄，次層硬度高也有相當(dāng)?shù)捻g性，能很好地抵抗前后刀面磨損宜恩。
        中間一層是晶粒微細(xì)的Al2O3作姐，它的硬度可達(dá)HY2100，其生成自由能值達(dá)－100Kcal/g.atom此值代表化學(xué)穩(wěn)定性霍衫，值愈小化學(xué)穩(wěn)定性愈好候引，耐熱性越好，有此層在高速切削時(shí)敦跌，難以產(chǎn)生刀具與工件材料分子互相擴(kuò)散澄干，致使帶狀切屑的流動(dòng)在前刀面造成的月牙洼磨損，此層在高溫條件下對(duì)鐵的熔解度幾乎為零柠傍，使鐵屑不易熔結(jié)在它表面麸俘，從而也避免因此造成的各種損傷。它是由獨(dú)特的平滑涂層技術(shù)（even coating technology）涂上惧笛，表面特別光滑从媚，在此基礎(chǔ)上表面再涂上一層特殊鈦化合物，此層保持平滑患整，使摩擦系數(shù)降低拜效，進(jìn)一步減少鐵屑的粘結(jié)熔結(jié)。由于它是金黃色各谚，較易發(fā)現(xiàn)可能產(chǎn)生的微小損傷紧憾。在推薦選用UE6010時(shí)，還特別推薦了適合切削條件廣泛的MV斷屑槽甥鼠，這二者絕妙的結(jié)合块生，更增加其通用性。UE6020各層結(jié)構(gòu)與性能特性與基體硬質(zhì)合金結(jié)構(gòu)特性UE6010大致相同岭笔。但其膜層較崩狻（圖２）硬度比UE6010低，耐磨性較差钻国，適應(yīng)的切削速度也較低但在推薦的切削速度范圍（圖１）下仍可保持相當(dāng)高的耐磨性奴妈。它的抗彎強(qiáng)度孩置、韌性及耐沖擊力則高于 UE6010，適合不穩(wěn)定切削范圍內(nèi)的切削螃恕。在沖擊載荷作用下眠煮，厚膜可能裂傷失效，膜層可信度下降膳几，厚層更耐沖擊可信度高茴审。
        針對(duì)UE6010與UE6020的使用條件，如在連續(xù)切削启疙，很穩(wěn)定的切削條件躁绸，則可進(jìn)一步選用硬度更高更耐磨的UE6005，此時(shí)沖擊載荷很小甚至沒(méi)有臣嚣，就可按推薦更高切削速度易實(shí)現(xiàn)更高效的切削净刮。相反若斷續(xù)切削，沖擊載荷更大時(shí)硅则，則可選用比UE6020韌性更高淹父，抗彎強(qiáng)度更大的UE6035，在推薦的切削速度下工作怎虫，雖然速度下降了（圖１）暑认，但避免了刀具缺損，破損大审，使刀具使用壽命延長(zhǎng)蘸际，避免了頻繁更換刀片，縮短了輔助時(shí)間徒扶，同樣提高了切削效率粮彤。

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