車削用可轉位刀片的工藝及應用

用于車削加工的刀片一直以涂層硬質合金為主，要求刀片壽命長、可靠性高、能適應高 
速切削等特性。由于工件毛坯凈成形技術的發(fā)展，加工余量逐漸減小，使切削更穩(wěn)定，因此刀具壽命就成了選擇刀具的關鍵。 
     提高刀具使用壽命的方法并不像立銑刀那樣改進切削刃形狀，而是針對刀具材質制定對策，以提高硬質合金涂層的耐磨性來延長刀具壽命。另外，幾年前就已出現(xiàn)了在不降低切削表面光潔度的情況下提高進給量的特殊刀尖形狀（具有銑刀修光刃效果的形狀）的可轉位刀片。 
    車削用可轉位刀片以涂層硬質合金為主這一點變化不大，但近年來以高速切削和提高刀具壽命為目的的新型涂層和基體材料的開發(fā)有了很大進展。涂層硬質合金近年來也有了新的發(fā)展，如金屬陶瓷具有很高的抗粘結性，在HRC40以下鋼材的精加工時可進行高速切削，且表面粗糙度低；但它在切削時的耐熱性和抗沖擊性較差，所以適用范圍有限。若使用金屬陶瓷（平滑的PVDTiAlN涂層）涂層，就可以既能保證表面粗糙度低，又能通過提高耐磨性達到延長刀具壽命的目的。 以前采用CBN刀具加工硬度達HRC50的高硬度鋼材，現(xiàn)在由于涂層硬質合金刀片性能的提高，也完全能夠勝任對高硬度鋼的切削加工，從而使涂層硬質合金刀片的適用范圍日趨擴大。
    車削用可轉位刀片主要采用CVD涂層工藝提高涂層的結合強度和可靠性，其耐磨性和抗崩刃性能等與過去相比有了大幅度提高，下面作具體介紹： （1）耐磨性提高 在實際應用中，可以通過細顆粒的Al2O3平滑涂層的厚膜化來提高硬質合金基體與涂層的附著強度，從而提高耐磨性；也可以通過提高TiAlN涂層中Al的比例來增強耐磨性能。 車削鑄鐵用的可轉位刀片通過除去前刀面的TiN層和添加特殊涂層（提高結合強度和前刀面耐磨性能），可以滿足高速切削條件，延長刀具壽命。Si系復合膜（非結晶Si-N納米復合結構的涂層）具有耐氧化特性（氧化初始溫度為1100℃以上，一般的TiAlN涂層為900℃以上）和高硬度的特征，能夠高速切削鑄鐵（300m/min以上）。 （2）抗崩刃性提高 對硬質合金基體（超細顆粒合金）進行表層強韌化處理，能防止切削時刀片刃口的崩刃及破損等，因此刀具制造商對涂層基體的改進從未間斷過。同時，在涂層硬質合金方面采用了改善基體與涂層的結合強度作為提高刀具可靠性和壽命的關鍵措施。例如，有實驗報告表明，如果提高硬質合金基體的表面粗糙度，就會加大涂層的結合強度，因此，有關硬質合金基體表面特性的研究成果指日可待。