北京機械加工廠刀具選型與在硬削加工中的應用
　　現代社會科技的發展非常迅速，各類高硬度的材料已經不能用傳統的車削技術加工，超硬刀具的研發工作正在進行，北京機械加工廠發現涂層硬質合金、陶瓷、PCBN等超硬刀具材料因具有很高的高溫硬度、耐磨性和熱化學穩定性，這為高硬度材料的切削加工提供了最基本的前提條件，并在生產中取得了明顯效益。
　　超硬刀具及其選用

　　超硬(ying)(ying)刀(dao)具(ju)(ju)采(cai)用(yong)的(de)材料(liao)及其(qi)刀(dao)具(ju)(ju)結構(gou)(gou)和幾(ji)何參數是(shi)實(shi)現硬(ying)(ying)車(che)削的(de)基本(ben)要(yao)素，因此(ci)，如何選擇(ze)超硬(ying)(ying)刀(dao)具(ju)(ju)材料(liao)，設計出合理的(de)刀(dao)具(ju)(ju)結構(gou)(gou)和幾(ji)何參數對穩定實(shi)現硬(ying)(ying)車(che)削是(shi)十分重要(yao)的(de)。

　　1，超硬刀具材料及其選用
　　涂層硬質合金
　　在韌性較好的硬質合金刀具上涂覆1層或多層耐磨性好的TiN、TiCN、TiAlN和Al3O2等，涂層的厚度為2~18μm，涂層通常具有比刀具基體和工件材料低得多的熱傳導系數，減弱了刀具基體的熱作用;另一方面能有效地改善切削過程的摩擦和粘附作用，降低切削熱的生成。
　　涂層按生成方法可分為物理氣相沉積(PVD)與化學氣相沉積(CVD)2種。PVD涂層(2~6μm)主要包括TiN、TiCN、TiAlN等，其成分還在不斷地增加，如TiZrN.TiN和TiC涂層的最高壓力分別可達到3580MPa和3775MPa，TiAlN涂層因缺乏可靠的彈性模量數據而得不到準確的壓應力值，高速切削實驗結果表明TiAlN性能最好。圖1為這3種涂層硬度隨溫度變化的情況，在室溫下硬度最高，當溫度超過[Y;\時，TiAlN涂層的硬度高于TiCN和TiN涂層。圖2為加工鎳基高溫合金Inconel178時用2種切削速度v1=193.5m/min和v2=380m/min條件下的刀具壽命，實驗表明TiCN和TiAlN涂層的切削性能明顯優于TiN涂層。
　　盡管PVD涂層顯示出很多優點，但一些涂層如Al2O3和金剛石則傾向于采用CVD涂層技術。Al2O3是一種耐熱和抗氧化很強的涂層，它能夠將刀具體和切削產生的熱量隔離開。通過CVD涂層技術，還可以綜合各種涂層的優點，以達到最佳的切削效果，滿足切削加工的需要。例如。TiN具有低摩擦特性，可減少涂層組織的損耗，TiCN可降低后刀面的磨損，TiC涂層硬度較高，Al2O3涂層具有優良的隔熱效果等。
　　涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)硬(ying)質合(he)金(jin)刀(dao)具與硬(ying)質合(he)金(jin)刀(dao)具相比，無論在(zai)強度(du)、硬(ying)度(du)和耐磨性(xing)方(fang)面(mian)均(jun)有了(le)很大(da)提(ti)高。車削(xue)硬(ying)度(du)在(zai)HRC45~55的(de)工件，低成(cheng)(cheng)本(ben)的(de)涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)硬(ying)質合(he)金(jin)可實(shi)現高速(su)(su)車削(xue)。近年來，一(yi)些(xie)廠家應用(yong)改進(jin)涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)材(cai)料(liao)等方(fang)法，使涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)刀(dao)具的(de)性(xing)能有了(le)極大(da)的(de)提(ti)高。如美、日的(de)一(yi)些(xie)廠家采用(yong)瑞士AlTiN涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)材(cai)料(liao)和新(xin)涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)專利技術生產的(de)涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)刀(dao)片，硬(ying)度(du)高達(da)HV4500~4900，可在(zai)498.56m/min的(de)速(su)(su)度(du)時(shi)切削(xue)硬(ying)度(du)HRC47~58的(de)模具鋼。在(zai)車削(xue)溫度(du)高達(da)1500~1600°C時(shi)仍然硬(ying)度(du)不降低、不氧化(hua)，刀(dao)片壽命為一(yi)般(ban)涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)刀(dao)片的(de)4倍，而成(cheng)(cheng)本(ben)只有30%，且附著力(li)好。