2023年4月17日发(作者：机器人迷宫)适用高速与超高速切削的刀具材料
目前适用于高速切削的刀具主要有：涂层刀具、金属陶瓷刀具、陶瓷刀具、一件新鲜事作文
立方氯化硼
(CBN)刀具及聚晶金刚石(PCD)刀具等。
1.涂层刀具
涂层在刀具基体上涂复硬质耐磨金属化合物薄膜以达到提高刀具表面的硬度和耐磨性的目的。常
用的刀具基体材料主要有高速钢、硬质合金、金属陶瓷和陶瓷等。涂层TiN，TiC，AlO，TiCN，
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TiAlN，TiAlCN等；涂层可以是单涂层，也可以是双涂层或多涂层，甚至是几种涂层材料复合而
成的复合涂层。复合涂层可以是TiC-AlO-TiN，TiCN和 TiAlN多元复合涂层，最新又发展了
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TiN/NbN，TiN/CN等多元复合薄膜。如商品名为“Fire”的孔加工刀具复合涂层，是用TiN作底
层，以保证与基体间的结合强度；由多层薄涂层构成的中间层为缓冲层，以用来吸收断续切削产
生的振动；顶层是具有良好耐磨性和耐热性的TiAlN层。还可在“Fire”外层上涂减磨涂层。其
中，TiAlN层在高速切削中性能优异，最高切削温度可达800℃。近年开发出的一些PVD硬涂层
材料，有CBN、氮化碳(CN)、AlO、氮化物(TiN/NbN，TiN/CN)等，在高温下具有良好的热稳定
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性，很适合高速与超高速切削。金刚石膜涂层刀具主要用于有色金属加工。C-CN超硬涂层的硬
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度有可能超过金刚石。
软涂层刀具，如 MoS和 WS作为涂层材料的高速钢刀具主要用于高强度铝合金、钛合金
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等的加工。此外，最新开发的纳米涂层材料刀具在高速切削中的应用前景也很广阔。如日本住友
公司的纳米TiAlN复合涂层铣刀片，共2000层涂层，每层只有2.5nm厚。
2.金属陶瓷刀具
金属陶瓷主要包括高耐磨性能的TiC基硬质合金(TiC+Ni或Mo)、高韧性的TiC基硬质合金
( TiC+TaC+WC)、强韧的TiN基硬质合金和高强韧性的TiCN基硬质合金(TiCN＋NbC)等。这些合
金做成的刀具可在c=300m/min～500m/min范围内高速精车钢和铸铁。金属陶瓷可制成钻头、
铣刀与滚刀。如日本研制的金属陶瓷滚刀，c=600m/min，约是硬质合金滚刀的10～20倍，加
工表面粗糙度值R为2m，比HSS滚刀(R15m)和硬质合金滚刀(R8m)小的多，耐磨性优
maxmaxmax
于HSS和硬质合金，HSS滚刀后刀面磨损量VB＝0.32mm，硬质合金滚刀VB＝0.18mm，而金属陶
瓷滚刀VB＝0.08mm。
3.陶瓷刀具
陶瓷刀具可在c=200m/min～100高校秋季开学要求
0m/min范围内切削软钢、淬硬钢和铸铁等材料。
刀具
CBN刀具是高速精加工或半精加工淬硬钢、冷硬铸铁和高温合金等的理想对具材料，可以实现
“以车代磨”。国外还研制了CBN含量不同的CBN刀具，以充分发挥CBN刀具的切削性能(见表
1)。据报导，CBN300加工灰铸铁的速度可达2000m/min。
表1 不同CBN含量的刀片及用途
CBN含量(%)用 途
50连续切削淬硬钢(45HRC～65HRC)
65半断续切削淬硬钢(45HRC～65HRC)
80Ni-Cr铸铁
90连续重载切削淬硬钢(45HRC～65HRC)
80～90高速切削铸铁(45HRC～65HRC)，粗、半精切削淬硬钢
刀具
PCD刀具可实现有色金属、非金属耐磨材料的高速加工。据报导，镶PCD的钻头加工Si-Al则合
金的切削速度队达300m/min～400m/min，PCD与硬质合金的复合片钻头加工用Al合金、Mg合金、
复合材料FRP、石墨、粉末冶金坯料，与硬质合金刀具相比，刀具寿命提高了65～145倍；采用
高强度Al合金刀体的PCD面铣刀加工用合金的速度达 3000m/min～4000m/min，有的达到
c
7000m/min。20世纪90年代以后，美、日相继研制开发了金刚石薄膜刀具(车铣刀片、麻花钻、
立铣刀、丝锥等)，寿命是硬质合合金刀具的10～14调经中药配方
0倍。
6.性能优异的高速钢和硬质合金复杂刀具
用高性能钴高速钢、粉末冶金高速钢和硬质合金制造的齿轮刀具，可用于齿轮的高速切削。
用硬质合金粉末和高速钢粉末配制成的新型粉末冶金材料制成的齿轮滚刀，滚切速度可达
150m/min山坡羊骊山怀古
～180m/min。进行对TiAlN涂层处理后，可用于高速干切齿轮。决明子菊花
用细颗粒硬质合金制造并涂复耐磨耐热及润滑涂层的麻花钻加冷却液加工碳素结构钢和合金钢
时，切削速度可达200m/min，于切时古代四大凶兽
切削速度也可达150m/min。
用细颗粒硬质合金制成的丝锥加工灰铸铁时，切削速度可达100m/min。
意大利SU公司研制的硬质合金滚刀涂复TiCN涂层后加工模数m＝1.5的行星齿轮时，加水基切
削液，粗滚速度=280m/min，精滚＝600m/min。
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