一、前言
20多年前，高速切削主要用于航空航天工業(yè)的鋁合金加工，隨著新型刀具材料的不斷涌現(xiàn)，人們開始從事普通鋼、鑄鐵、高強度鋼、高溫合金、鈦合金及復(fù)合材料等的高速切削研究工作，并不斷取得新的成果。
我國盡管還沒有自制的高速切削生產(chǎn)設(shè)備，但已有一部分企業(yè)進口了相當數(shù)量的高速切削加工設(shè)備，而大部分用戶都面臨缺乏高速切削資料的問題。本文就文獻中分散、零星的刀具材料選用作一詳細的總結(jié)，按被加工材料進行分類闡述，以滿足不同用戶的需要。
二、高速切削加工刀具材料選用
鋁合金
易切削鋁合金
該材料在航空航天工業(yè)應(yīng)用較多，適用的刀具有K10、K20、PCD，切削速度在2000～4000m/min，進給量在3～12m/min，刀具前角為12°～18°，后角為10°～18°，刃傾角可達25°。
鑄鋁合金
鑄鋁合金根據(jù)其Si含量的不同，選用的刀具也不同，對Si含量小于12%的鑄鋁合金可采用K10、Si3N4刀具，當Si含量大于12%時，可采用PKD(人造金剛石)、PCD(聚晶金剛石)及CVD金剛石涂層刀具。對于Si含量達16%～18%的過硅鋁合金，最好采用PCD或CVD金剛石涂層刀具，其切削速度可在1100m/min，進給量為0.125mm/r。
鑄鐵
對鑄件，切削速度大于350m/min時，稱為高速加工，切削速度對刀具的選用有較大影響。當切削速度低于750m/min時，可選用涂層硬質(zhì)合金、金屬陶瓷；切削速度在510～2000m/min時，可選用Si3N4陶瓷刀具；切削速度在2000～4500m/min時，可使用CBN刀具。
鑄件的金相組織對高速切削刀具的選用有一定影響，加工以珠光體為主的鑄件在切削速度大于500m/min時，可使用CBN或Si3N4，當以鐵素體為主時，由于擴散磨損的原因，使刀具磨損嚴重，不宜使用CBN，而應(yīng)采用陶瓷刀具。如粘結(jié)相為金屬Co，晶粒尺寸平均為3µm，CBN含量大于90%～95%的BZN6000在V=700m/min時，宜加工高鐵素體含量的灰鑄鐵。粘結(jié)相為陶瓷(AlN＋AlB2)、晶粒尺寸平均為10µm、CBN含量為90%～95%的Amborite刀片，在加工高珠光體含量的灰鑄鐵時，在切削速度小于1100m/min時，隨切削速度的增加，刀具壽命也增加。
普通鋼
切削速度對鋼的表面質(zhì)量有較大的影響，根據(jù)德國Darmstadt大學PTW所的研究，其最佳切削速度為500～800m/min。
目前，涂層硬質(zhì)合金、金屬陶瓷、非金屬陶瓷、CBN刀具均可作為高速切削鋼件的刀具材料。其中涂層硬質(zhì)合金可用切削液。用PVD涂層方法生產(chǎn)的TiN涂層刀具其耐磨性能比用CVD涂層法生產(chǎn)的涂層刀具要好，因為前者可很好地保持刃口形狀，使加工零件獲得較高的精度和表面質(zhì)量。
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