车削用可转位刀片的工艺及应用

用于车削加工的刀片一直以涂层硬质合金为主，要求刀片寿命长、可靠性高、能适应高 
速切削等特性。由于工件毛坯净成形技术的发展，加工余量逐渐减小，使切削更稳定，因此刀具寿命就成了选择刀具的关键。 
     提高刀具使用寿命的方法并不像立铣刀那样改进切削刃形状，而是针对刀具材质制定对策，以提高硬质合金涂层的耐磨性来延长刀具寿命。另外，几年前就已出现了在不降低切削表面光洁度的情况下提高进给量的特殊刀尖形状（具有铣刀修光刃效果的形状）的可转位刀片。 
    车削用可转位刀片以涂层硬质合金为主这一点变化不大，但近年来以高速切削和提高刀具寿命为目的的新型涂层和基体材料的开发有了很大进展。涂层硬质合金近年来也有了新的发展，如金属陶瓷具有很高的抗粘结性，在HRC40以下钢材的精加工时可进行高速切削，且表面粗糙度低；但它在切削时的耐热性和抗冲击性较差，所以适用范围有限。若使用金属陶瓷（平滑的PVDTiAlN涂层）涂层，就可以既能保证表面粗糙度低，又能通过提高耐磨性达到延长刀具寿命的目的。 以前采用CBN刀具加工硬度达HRC50的高硬度钢材，现在由于涂层硬质合金刀片性能的提高，也完全能够胜任对高硬度钢的切削加工，从而使涂层硬质合金刀片的适用范围日趋扩大。
    车削用可转位刀片主要采用CVD涂层工艺提高涂层的结合强度和可靠性，其耐磨性和抗崩刃性能等与过去相比有了大幅度提高，下面作具体介绍： （1）耐磨性提高 在实际应用中，可以通过细颗粒的Al2O3平滑涂层的厚膜化来提高硬质合金基体与涂层的附着强度，从而提高耐磨性；也可以通过提高TiAlN涂层中Al的比例来增强耐磨性能。 车削铸铁用的可转位刀片通过除去前刀面的TiN层和添加特殊涂层（提高结合强度和前刀面耐磨性能），可以满足高速切削条件，延长刀具寿命。Si系复合膜（非结晶Si-N纳米复合结构的涂层）具有耐氧化特性（氧化初始温度为1100℃以上，一般的TiAlN涂层为900℃以上）和高硬度的特征，能够高速切削铸铁（300m/min以上）。 （2）抗崩刃性提高 对硬质合金基体（超细颗粒合金）进行表层强韧化处理，能防止切削时刀片刃口的崩刃及破损等，因此刀具制造商对涂层基体的改进从未间断过。同时，在涂层硬质合金方面采用了改善基体与涂层的结合强度作为提高刀具可靠性和寿命的关键措施。例如，有实验报告表明，如果提高硬质合金基体的表面粗糙度，就会加大涂层的结合强度，因此，有关硬质合金基体表面特性的研究成果指日可待。