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刀具應（yīng）用 CUTTING TOOLS APPLICATION 由於超細晶粒和納米級金屬陶瓷比常規金屬陶瓷
具有更高的強韌性、硬度、耐（nài）磨性等綜合性能，
因此受到了世（shì）界各工業大國的廣泛（fàn）關注。金屬陶（táo）
瓷材料在作為刀具材料的發展（zhǎn）方麵還包括了金屬（shǔ）
陶瓷（cí）與表麵塗層相結合的開發和應用 ; 二是梯度
金屬陶瓷的（de）應（yīng）用開發。由於一些金屬陶瓷製品（pǐn）在
使用時， 不同工作部位往往有若不同的性能要求，
若采（cǎi）用現有的（de）耐熱金屬、陶瓷或金屬（shǔ）陶瓷等單一
材料都難以（yǐ）滿足這種工作條件，而采用陶瓷金屬
層狀結構又會引起界麵處的熱（rè）應力集中，這就需
要開發熱應力緩釋型金屬陶瓷， 即梯度金屬陶瓷（cí），
它是一種由（yóu）於組織連（lián）續變（biàn）化引起性能緩變（biàn）得功能（néng）
複合材料。這種材料可用作航天飛機的熱防護材 與主軸轉速成比例，如果車床的主軸轉速可調的（de）
料、核反（fǎn）應堆的內壁材料、汽（qì）車（chē）發動機的燃燒（shāo）室 話， 可（kě）以通過提高切（qiē）削速度來減少加工切削時間。
材料和（hé）梯度刀（dāo）片材料等（děng） ; 三是精加工是決定機加 因而提（tí）高精加工工序生（shēng）產率的主要方式就是通過
工零件質量的（de）最終工序（xù）， 有時甚至是唯一的工序。 調整切削速度。
對精加工來說，刀具的加工精度和耐磨性才是（shì）重 材料的加工性（xìng）能影響（xiǎng）車削（xuē）精加工刀具性能的
要（yào）的。因此，粗加工，甚至半精（jīng）加工（gōng）在某種程度 最主要因素為工件材料、工件表麵狀況和工件的
上（shàng）可以說是把金屬去除率和機床怠工時間作為主 形狀。隨著鍛造技術，鑄造技（jì）術和粉末冶金技術
要影響加工經濟性的因素（sù），然而，精加工更關注 的發展，相應地，對應用於精加工工序的刃（rèn）口的
加工質量的穩（wěn）定性，用傳統的、基於刀具使用壽 要求也不斷地提高。
命和金屬去除率方（fāng）法來計算加工經濟性的話，並
低碳鋼盡管硬度低，延展性好，但卻有粘刀
不能完全反映其真實狀況。
的趨勢，斷（duàn）屑困難（nán），所以低碳鋼的切削（xuē）性能並不
切削刃的可靠性和刀具壽命（mìng）的可預見性是精 好。積屑瘤會影響到刀具的使用（yòng）壽命和工件的表
加工需要考慮的關健因素，尤其是在大規模和大 麵質量。含碳量增（zēng）加（jiā）可以改善材料的切削性能，
批量的生產中，工件的最終尺寸和表（biǎo）麵質量在數 但同時又加劇了磨粒磨損的程度。合金鋼通常比
控機（jī）床高速切削的狀（zhuàng）態下實現，切削過程中無法 碳鋼的強（qiáng）度要好，盡管（guǎn）容易加工，但對切削刃的
再人為控製。其（qí）它要考慮（lǜ）的因素（sù）包括加工係統的 韌性（xìng）有更高的要求。各種合金元（yuán）素和不同的熱處
穩（wěn）定性，機床刀夾具的狀態，工件的加（jiā）工狀態及 理工藝使得合金材料的結構和硬度都不一樣。不
數控程序的編程（chéng）方式。是否使用快換的模（mó）塊式刀 同的灰鑄鐵的拉伸強度不一樣（yàng），但通常被認（rèn）為是
具也是縮短機床（chuáng）怠機時間的重要因素。 容易加工的材料，加（jiā）工時切削刃會有一定程度的
切削速度也是影響精加工經濟性的重要（yào）因素 磨粒磨損發（fā）生（shēng），但沒有斷屑的要求（qiú）。
之一，提高粗加工工序的經濟性意味著有更高的 球墨鑄鐵強度更高，韌性也比灰鑄鐵好，屬
金屬去除率和用更高的切削速度。對於精加工工 長鐵屑類，其對加工的要求也更高。對於鑄（zhù）鐵的
序來（lái）說，其（qí）對工件（jiàn）精確度的要求限製了加工的進 加工來說，要求切削刃（rèn）有很好的紅（hóng）硬性和化學（xué）穩
給量。 定性。切削刃主要的磨損形式（shì）為磨粒磨損、粘結
精（jīng）加工的加工餘量相對較少，因而金屬去除 磨損和擴（kuò）散磨損。需要注意的是，於金屬陶瓷刀
率並非需要考慮的決定性因素，背吃刀（dāo）量對表麵 具的抗彎強度和抗疲（pí）勞強度較低，在切削冷硬鑄
粗糙度的影響並不明顯。一個工序的切削時間等 鐵時切削力和切削力波動較大，因此刀具壽命較
於工件的切削長度除以進給和轉速，切削速度又 低且多以崩刃、微崩的形式失效。 第（dì）08期 數控機床市場 ·73·
