邸閱文 孫長(zhǎng)友

（沈陽(yáng)黎明航發(fā)集團(tuán)（有限）責(zé)任公司國(guó)際業(yè)務(wù)事業(yè)部，遼寧 沈陽(yáng) 110043）

一、切削性能

陶瓷刀具的紅硬性較強(qiáng)，且硬度以及強(qiáng)度、耐磨性符合切削硬質(zhì)材料的特性，由于其化學(xué)性能較為穩(wěn)定、摩擦系數(shù)較低，因此，切削效率高出硬質(zhì)合金六至十倍。

（1）硬度較高。在室溫下，陶瓷刀片的硬度能夠達(dá)到92.5HRA到94HRA，硬度已經(jīng)能夠同最佳的合金相媲美，因此在耐磨性以及切削能力上能夠適應(yīng)高硬度材料的加工要求。

（2）強(qiáng)度較高。在抗彎強(qiáng)度上陶瓷刀片最大能夠承受1000MPa的強(qiáng)度，相當(dāng)于普通的硬質(zhì)合金，比高速鋼更堅(jiān)硬。

（3）抗高溫以及抗氧化性較強(qiáng)。高耐熱性以及高抗氧化性是陶瓷刀片具有的另一優(yōu)良特性，所以在高速切削的速度上遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于硬質(zhì)合金材料的刀具。切削速度同樣高出合金刀具六倍到十倍，具有較高的生產(chǎn)效率。

（4）斷裂韌性較為良好。優(yōu)于高度的斷裂韌性，使得陶瓷刀片在抗沖擊能力上較為良好，因此具有優(yōu)越的車銑能力。

二、實(shí)際應(yīng)用

1 機(jī)床的剛性要求

雖然陶瓷刀具的硬度較高，適宜進(jìn)行高速切削加工，但是其對(duì)于沖擊以及振動(dòng)抗性較弱。因此需要對(duì)機(jī)床的剛性予以充分的考慮，綜合分析機(jī)床同工件、刀具之間的系統(tǒng)剛性，而非單單考慮機(jī)床剛性，因此就需要全面的了解工件、頂尖以及刀具和夾具剛性。因?yàn)槿魏蔚牟考蛘攮h(huán)節(jié)剛度出現(xiàn)不足都會(huì)導(dǎo)致陶瓷刀具的效率以及切削性能降低。

2 幾何參數(shù)的合理選擇

合理的集合參數(shù)能夠使得刀具具有較長(zhǎng)的壽命以及較長(zhǎng)的生產(chǎn)效率，在半精加工甚至是粗加工中，怎樣才能保證刀具在集合參數(shù)上較為合理，保證刀具運(yùn)行的可靠性，使得陶瓷刀具不會(huì)發(fā)生崩刃現(xiàn)象。陶瓷刀具的機(jī)夾刀具是主要結(jié)構(gòu)，因此其集合參數(shù)的合理選擇需要結(jié)合設(shè)備整體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行。為保證刀具剛性能夠滿足切削需要，應(yīng)當(dāng)選擇強(qiáng)力卡頭，銑削采用端面干銑削，并配合有強(qiáng)風(fēng)吹屑。

3 數(shù)控程序的合理

逆銑削的應(yīng)用是在高速切削機(jī)匣過(guò)程中，為避免由于切削產(chǎn)生高溫環(huán)境，使得材質(zhì)中熔焊部位在進(jìn)行切削時(shí)對(duì)陶瓷刀片造成影響，導(dǎo)致刀片受損壽命降低。在對(duì)內(nèi)部型腔予以加工過(guò)程中，通常通過(guò)擺線切削的方式對(duì)拐角處的內(nèi)部型腔予以處理，以此避免劇增的切削力產(chǎn)生過(guò)多的熱量，而導(dǎo)致材料性能被破壞?；芈非邢魇浅Ｓ玫母嬖V切削方式，此種方式無(wú)需中斷加工的過(guò)程且不會(huì)影響到刀具的路徑。通過(guò)降低刀具切割次數(shù)，以提高切削過(guò)程的高效、穩(wěn)定。

4 切削用量的選擇

（1）ap在深度切削中的選擇。使用陶瓷刀具進(jìn)行加工時(shí)，為了方便切削降低加工時(shí)間，在切削深度要求中應(yīng)當(dāng)選擇較大的，其目的在于該種切削方式能夠最大程度降低材料走刀之后的剩余的冗余量。另外受到工藝系統(tǒng)以及機(jī)床的影響，切削深度會(huì)受到限制。若是工藝系統(tǒng)具有較差的工藝則切削深度應(yīng)當(dāng)盡可能取小值，否則很容易纏身振動(dòng)而損壞刀片。

（2）選擇進(jìn)給量。所謂的進(jìn)給量受到了刀具的工藝剛性要求以及刀片強(qiáng)度的影響，通常在預(yù)選時(shí)會(huì)小一些，后期則通過(guò)逐步的實(shí)踐活動(dòng)加大預(yù)選范圍。切削速度同進(jìn)給量相比后者影響較大，因此進(jìn)給量的選取需要相對(duì)較小，用以防止刀具破損或者減少破損率。

（3）切削速度。陶瓷刀具適于高速切削。用陶瓷刀具作低速切削時(shí)，不但與硬質(zhì)合金刀具的切削性能相近，而且容易引起工藝系統(tǒng)的振動(dòng)，使刀具發(fā)生崩刃。而在一定切削范圍中，告訴切確會(huì)由于摩擦力而產(chǎn)生熱量，影響工件的材料性能，在一定速度范圍內(nèi)高速切削時(shí)，切削溫度的升高能改變工件材料的性能，陶瓷刀具任性的提高能夠有效降損，因此使用陶瓷刀具進(jìn)行切削時(shí)，一般采取干切削的方式。而在斷續(xù)切削過(guò)程中，會(huì)由于加工時(shí)刀具產(chǎn)熱，而停止時(shí)，由于溫差效應(yīng)，使得熱應(yīng)力會(huì)影響刀具管理。

以下為具體試驗(yàn)切削參數(shù)（見表1、表2）。

表1 φ50R6.35（3刃）銑中間環(huán)帶切削參數(shù)

表2 φ40R6.35（4刃）銑中間環(huán)帶切削參數(shù)

結(jié)語(yǔ)

硅陶瓷刀具非常適合鎳基高溫合金的切削加工，利用高速干式切削產(chǎn)生的切削熱，可使被加工材料變軟而改善其切削加工性，而陶瓷刀具仍可保持良好的高溫紅硬性，這是刀具壽命顯著提高的根本原因。

[1]Green leaf.Milling cutters and inserts[Z].

[2]技術(shù)中心金屬切削試驗(yàn)研究室.切削數(shù)據(jù)實(shí)用手冊(cè)[M].