艺过程等提出了新的要求。 3 干切削的刀具技术刀具

 

能否承受干切削时巨大的热能，是实现干切削的关键。主要措施有：

图 1 不同材料硬度与温度的关系

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采用新型的刀具材料

干切削不仅要求刀具材料有很高的红硬性和热韧性，而且还必须有良
好的耐磨性、耐热冲击和抗粘结性。图 1 列出了几种刀具材料的硬度与
温度的关系。由图可见，陶瓷刀具(Al2O3，Si3N4)、金属陶瓷(Cermet)
等材料的硬度在高温下也很少降低，即具有很好的红硬性，因此很适
合于一般目的的干切削。可是这类材料般较脆，热韧性不好，不适用
于进行断续切削。立为氮化硼(CBN)、聚晶金刚石(PCD)、超细晶粒硬质
合金等超硬刀具材料则广泛用于干切削。

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采用涂层技术

对刀具进行涂层处理，是提高刀具性能的重要途径。涂层刀具分两大

“ ”

类：一类是 硬 涂层刀具，如 TiN、TiC 和 Al2O3 等徐层刀具。这类刀

“ ”

具表面硬度高，耐磨性好。另一类是 软 涂层刀具，如：MoS2、WS 等

“

”

涂层刀具，这类涂层刀具也称为 自润滑刀具 ，它与工件材料的摩擦
系数很低，只有 0.01 左右，能减小切削力和降低切削温度。切削实验
表明，无涂层丝锥只能加工加 20 螺孔；用 TiAlN 涂层丝锥时可加工
1000 个螺孔，而 MoS2 涂层的丝锥则可加工 4000 个螺孔。高速钢和硬
质合金经过 PVD 涂层处理后，可以用于干切削。原来只适用于进行铸
铁干切削的 CBN 刀具，在经过涂层处理后也可用来加工钢、铝合金和
其他超硬合。.实际上，涂层有类似于冷却液的功能．它产生一隔热层，
使热不会或很少传入刀具，从而能在较长的时何内保持刀尖的坚硬和
锋利。涂层还有在高速干切削中保待刀具材料不受化学反应的作用。在
发展干切削技术过程中，要特别注意涂层刀具的有效应用。

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优化刀具参数和切削用量

刀具的几何参数和结构设计必须满足干切削对断屑和排屑的要求。断
屑槽在韧性材料加工中对断屑起着很关键的作用。目前在车刀三维曲
面断屑槽方面的设计制造技术已经比较成熟，可针对不同的工件材料
和切削用量，很快设计出相应的断屑槽结构与尺寸，并能大大提高切
屑折断能力和对切屑流动方向的控制能力。
高速加工有切削力小、散热决、加工过程稳定性好等优点，高速切削技
术与干切削技术的有机结合，将获得生产效率高、加工质量好和无环