加工過程中，切削加工直接影響到工業(yè)生產(chǎn)效率、成本和能耗。處理效率的提高，必將產(chǎn)生巨大的社會效益。近幾年來，陶瓷刀具行業(yè)發(fā)展迅速，以復合材料為主的現(xiàn)代陶瓷刀片材料為主?，F(xiàn)在用于刀具的陶瓷材料主要有氧化鋁系.氮化硅系、硼化鈦系、金屬陶瓷等。但其中的金屬陶瓷基復合材料則是二十世紀三十年代逐步發(fā)展起來的一種新材料。因為金屬陶瓷具有較高的硬度、良好的耐磨性、良好的導熱性等綜合性能，所以廣泛作為工具材料使用。本文介紹了金屬陶瓷刀片加工灰鑄鐵的試驗分析過程和結(jié)果。

一是用金屬陶瓷刀片加工灰口鑄鐵。
用金屬陶瓷刀片加工灰口鑄鐵，進行灰口鑄鐵加工的試驗研究，以實例說明了金屬陶瓷銑刀的優(yōu)點。原硬質(zhì)合金銑刀使用壽命短，刀具磨損快，已加工表面達不到設計要求。在此基礎(chǔ)上引進了進口金屬陶瓷銑刀，比硬質(zhì)合金銑刀壽命大得多，但使用成本過高。該銑刀在性能、使用壽命等方面達到了進口金屬陶瓷刀具的性能和預期壽命，并且性價比超過進口金屬陶瓷刀具，并成功地取代了進口金屬陶瓷刀具，降低了生產(chǎn)成本。對金屬陶瓷銑刀加工灰鐵零件進行了實驗研究。在金屬陶瓷銑刀的設計過程中，優(yōu)化了進口陶瓷銑刀，對比原硬質(zhì)合金銑刀設計參數(shù)，優(yōu)化后達到了預期目標。因被加工鑄鐵較硬，且內(nèi)夾雜物較少，導致銑刀頭、圓周齒面產(chǎn)生磨削磨損，甚至出現(xiàn)崩邊。原用硬質(zhì)合金銑刀加工20-30件時，因刀尖磨損，表面光潔度達不到設計要求，不能繼續(xù)使用。實驗表明，該銑刀可加工100-120個零件，刀具的使用壽命可提高數(shù)倍，基本上接近進口金屬陶瓷刀的使用壽命。

2試驗條件
正在加工的灰鐵零件主要有兩種形式。已加工表面的光潔度要求較高，因此對轉(zhuǎn)角處有清根要求，因此銑刀刀尖要求較嚴格，磨削后不能達到清根要求，磨削后的零件表面光潔度也會下降。

3測試過程和結(jié)果分析。
試驗分析：
原用的硬質(zhì)合金銑刀在加工過程中，很快就會出現(xiàn)端齒尖角磨損，磨損后的銑刀加工出的零件表面產(chǎn)生振紋，無法達到設計要求。銑削刀具需在切削腔體拐角處進行清根，此時刀具的切屑變形量為直銑面的數(shù)倍。大面積切屑攜帶的熱量無法及時散熱而傳入刀尖，導致刀尖部分溫度升高，銑刀尖角部位產(chǎn)生大面積磨損后失效。

工具材料應與被加工材料配合使用，刀具本身的耐磨性對刀具壽命有很大影響。對于零件的表面要求較高，且需清除表面時，硬質(zhì)合金材料不能滿足產(chǎn)品加工要求。切削灰-鐵質(zhì)陶瓷材料是耐磨性較好，經(jīng)現(xiàn)場測試，加工金屬陶瓷材料零件表面達到了設計要求。

(1)金屬陶瓷銑刀的設計參數(shù)分析。
根據(jù)所加工零件的特殊要求，銑刀端齒外緣要求更高。金屬陶瓷槽前角是影響銑刀壽命的一個重要參數(shù)，以滿足零件表面要求，同時對銑刀的使用壽命也提出了更高的要求。普通銑刀槽前角是8-10°。銑刀槽前角設計為3-5°，主要是增加刀尖的強度和散熱量，但是槽頭不能太小。修整時提高零件表面光潔度前角應取較大值，可使切削輕巧，有利于獲得較好的表面質(zhì)量；槽前角不宜過大，前角越大，刀尖強度越弱，加工后零件表面光潔度達不到設計要求。硬質(zhì)合金銑刀刃部厚為直徑11.7毫米。

7.02毫米刀片厚度越大，刀具本身的強度就越高，但是其過載能力會減小。灰-鐵質(zhì)材料在切削過程中形成的是崩碎型切屑并容易排出，同時精加工銑刀切屑少，沒有切屑排出間題。高速情況下，陶瓷刀具的切削速度高于硬質(zhì)合金，為了提高刀具的強度，強化陶瓷銑刀芯的厚度，有利于高速加工時刀具的平穩(wěn)性，達到提高工件表面光潔度的目的。

(2)加工金屬和陶瓷刀具。
磨削加工金屬陶瓷銑刀與硬質(zhì)合金刀具相比有很大差別。磨削加工金屬陶瓷時，發(fā)現(xiàn)磨削出的金屬陶瓷刀具在周齒和端齒處均有小爆口，不能滿足使用要求，需要對銑刀周齒及端齒上的微小爆口進行消除。在磨線速、進給量降至原來的1/3后，圓周齒上爆口逐漸消失。銑刀經(jīng)過添加磨削工藝后，消除了金屬陶瓷刀具中的微小爆口，但銑刀槽面光滑度不夠理想。

(3)銑刀的表面涂層分析。
加工灰鐵時不涂覆整體硬質(zhì)合金銑刀，近年來已開始采用涂層以提高刀具壽命。外場采用進口金屬陶瓷銑刀，沒有涂層，所以本公司更換的金屬陶瓷銑刀暫不涂層。

試驗過程：
(1)加工現(xiàn)場調(diào)查。
CNC加工中心相對穩(wěn)定，可以保證加工出高品質(zhì)的表面光潔度。需對零件表面進行精加工，減少切削量。刀子的耐磨性能好，與硬質(zhì)合金相比，在更高的轉(zhuǎn)速下切削平穩(wěn)。輕巧，能滿足加工要求。
(2)對比試驗。
用金屬陶瓷銑刀對70個零件進行加工，兩個零件的表面光潔度。從表中可以看出，兩個部分的表面光潔度都很好，達到了設計要求。
檢查工具發(fā)現(xiàn)刀尖沒有明顯磨損，可以繼續(xù)使用。在加工到70件以上時，對陶瓷銑刀進行了磨損試驗。
兩個零件的表面光潔度在110以上。在兩個部件的表面局部出現(xiàn)了較明顯的振動現(xiàn)象，無法達到設計要求。

試驗結(jié)果：
CNC機床的高穩(wěn)定性是制造出高質(zhì)量產(chǎn)品的關(guān)鍵。參考硬質(zhì)合金銑刀的主要設計參數(shù)和進口金屬陶瓷刀具的設計思想，在具體的磨削加工過程中，不斷完善磨削工藝和磨削用砂輪，經(jīng)過多次試驗，加工出合格的金屬陶瓷銑刀。嘗試切割后，再進行幾次精煉，就能達到進口陶瓷刀具的使用壽命，大大降低生產(chǎn)成本。

概述：1.成功地替代了進口陶瓷銑刀，2.總結(jié)出一種適合本公司加工灰鐵的加工參數(shù)，并對金屬陶瓷刀具進行加工，并對其進行加工?？梢蕴岣叩毒叩氖褂脡勖?.改進后的目的是為金屬陶瓷銑刀選擇合適的涂層，以提高零件被加工表面質(zhì)量。銑刀壽命又有了新的提高。期望上述有關(guān)金屬陶瓷刀片加工的相關(guān)內(nèi)容對讀者有所幫助。