雖然使用陶瓷刀加工效率可以很高，但是應用必須正確。例如，陶瓷刀具不能用於加工鋁，而對灰鑄鐵、球墨鑄鐵、淬硬鋼和某些未淬硬鋼、耐熱合金則特別適合。可是對這些材料而言，應用得成功還有賴於開始切削之前刀具刃口外觀的準備、機器和裝備的穩定性和選用最佳的加工參數。
◆. CBNCBN 是一種非常硬的刀具材料，通常最好用來加工硬度高於RC48的材料，它有極好的高溫硬度--高達2000℃，儘管比硬質合金要脆得多，比陶瓷耐熱性和化學 的穩定性要差，但是它比陶瓷刀具有較高的衝擊強度和抗破碎性能。對於切削淬硬金屬時，機床剛性可以稍差。此外，一些特製的CBN刀具能抵禦高功率粗加工的 切屑負荷，間斷切削的衝擊以及精加工時的磨損和切削熱。
對於要求嚴格的零件，應對設備進行適當的調整，以提高機器和裝備的剛性。刃口倒鈍應足夠大以防止微觀剝落和使刀具基體上有一定厚度的CBN層，這就能使刀具在高速、重負荷、劇烈的間斷負荷下工作。這些特點使CBN成為粗加工淬硬鋼和珠光體灰鑄鐵所選用的刀具材料。
刀 具帶有一薄層CBN是比較脆弱的，但是它用於加工淬硬的鐵合金又是比較好的刀具材料。CBN具有低的導熱係數和高的壓縮強度，經受得了由於高切削速度和負 前角產生的切削熱。在切削區內由於較高的溫度使工件材料軟化，有助於切屑的形成。負的幾何角度加強了刀具，穩定了切削刃，改善了刀具壽命和允許在小於 0.010英寸(0.254mm)的淺切深下進行加工。
在乾式車削淬硬工件的情況下，由於CBN刀具可以加工出小於16微英寸(0.4μm)的表面質量，並能控制±0.0005英寸(0.0127mm)的精度，因此常用它取代磨削工序。
CBN刀具很適合淬硬車削和高速銑削加工。而對於這個應用範圍，陶瓷和CBN是重疊的。因此，進行成本效益分析是非常必要的，以確定哪一種材料將提供最好的效果。
◆. PCD刀具聚晶金剛石作為最硬的刀具材料，它是最耐磨的。它的硬度和耐磨性來自各金剛石晶體間無一定方位的粘結，這種晶體方位各異的排列抑制了裂紋的擴展。使用時，將PCD小片粘結到硬質合金刀片上，這可增加它的強度和抗衝擊性能，其刀具壽命是硬質合金的100倍。
然而，某些性能限制了它在很多加工工序的使用。其一是PCD對黑色金屬中鐵的親和力，引起化學反應，這種刀具材料只能用於加工非鐵零件。其二是PCD不能經受切削區超過600℃的高溫。因此，它不能切韌性、高延展性材料。
PCD 刀具特別適於加工有色金屬，特別是對摩擦很厲害的高矽鋁合金。採用鋒利的切削刃和大正前角高效切削這些材料，使切削壓力和積屑瘤達到最小。▇ 刃口強化、刀具幾何參數與排屑 .........................................................................
儘管近幾年物理的進步與應用開發，用金屬陶瓷、陶瓷、CBN和PCD製造的刀具仍然是比硬質合金要脆得多，不能經受太多的壓力，因此用這些材料製造的刀具必須結合其特點進行設計，即對它加強支撐、分散壓力。
這一點很重要。例如，為了要改變磨削力的方向，使力從切削刃往裏向著刀體，切削刃必須經過加工——刃口準備。有這樣三種刃口準備而且其大小還要適當：T型刃帶、強化、T型刃帶強化。
◆. T型刃帶就是一個倒棱--在刃口上磨出的窄的平面，以取代較脆弱而鋒利的刀刃。刀具設計者的一個重要任務就是要找出最小的平面寬度和能賦予刀刃適當強度和壽命的角度；因為大的寬度和加強刀片的角度無疑會增切削力。
◆. 強 化就是圓整一下鋒利的刃口。雖然強化不象T型刃帶那們有棱有角，但是強化對用於精加工的先進的刀片材料效果很好。這些強化刀具應該用於淺切深、低速進給、並保持切削壓力最小。
◆. T型刃帶強化當強化用於倒棱的前面與後面相交處時，也能加強T型刃帶。在應用中，微小的剝落發生時(就象用陶瓷刀粗車鋼)，強化能分散這些點上的壓力，沒有使倒棱變大而加強了刀具刃口。
刀 具設計者除了針對工件確定最適合的刀具刃口外，還必須優化刀具的幾何角度和排除切屑能力。通過增加後角來減小切削力和對刀具的壓力，也降低了切削區的溫 度。要使正前角盡可能地大，這樣由於較好的剪切作用能減少切削力。寬闊的容屑槽有助於切屑的排除，尤其是對鑽削和螺紋加工。
另 一個使切削力降低的方法是在高速下切削。為了提高效率，寧可在很高的主軸速度下，把大的進給量減小，而不用增加進給量的方式。此外，現在的銑刀比五年前要 精確得多，銑床和車床的機械穩定性、剛性也更高了，因而排除了可能的振動。所有這些都有利於脆的、較硬和耐磨的刀具材料的應用。
應 用能抗高溫刀具的另一個有利因素是切屑形成有極高的效率。例如切削鑄鐵，熱量使切削區的材料成為可塑體，這樣就降低了切削區工件材料的強度。其結果是比普 通粗加工金屬切除率增加三倍。因為進給速度很高，刀具對金屬材料切除得非常快，以至大量的熱量停留在切屑中，沒有時間傳到工件和使它變形。儘管切削溫度很 高，工件溫升卻很小，比起在常規用量下切削所得到的工件精度也要高。
用低軸向力精加工也能使工件、夾具、機床靜變形最小化。這樣的工序要求利用粗齒銑刀，低進給和銑刀高轉速。由於夾持工件所需夾緊力小，工裝夾具可以簡單。對於棱形工件有較寬敞的銑刀通道。▇ 乾式切削需要考慮的事項 .....................................................................................
採用乾式切削加工時，選定正確的機床和恰當的裝備是很重要的。因為速度特別快，材料又常常較硬，乾式切削加工時切削溫度很高，機床必須剛性足、馬力大。
在加工中心上進行乾式切削之前，操作者應該儘量保持其工具伸出長度較短，主軸是處在剛度最佳的情況下，還要考慮機床的速度、額定功率。
談 到車床工近淨成型(nearnet shape)的和淬硬的零件，刀具轉塔可以對著機床剛性強的方向進行加工，因為這個方向的長導軌能把切削力分散。設計得好的機床，能直接在短導軌上分散這 些切削力，並且刀架由最少的零件組成，卻能移動和支撐刀具。在相對於柔性更重視精度時，則應該考慮用螺栓將一組刀具直接固定在橫拖板上避免回轉分度機構。
熱穩定性對精度是非常關鍵的。一些製造商採用軟體提高了他們的加工中心的精度，這些軟體補償了溫度的影響。然而，控制溫度應該從有效地排除熱切屑開始，因此要排除密封的工作區內部重要的熱源。
優秀的機床設計，機床裏沒有那些能聚集切屑的窪坑和高臺。用排屑螺旋與傳送器儘快將切屑排出機床外，而不用切削液協助沖走。如果排屑出了問題，用壓縮空氣取代液體。
為了保護滾珠絲杠、導軌，伸縮套管，防護罩、密封條和灰塵收集器還是需要的。如果需要一台乾切削的機床，可以把原來設計好的機床從濕式切削操作轉變為乾式切削操作，通常也是比較便宜。需要添加的灰塵收集器和空氣傳送系統，比濕式切削加工相應的油霧收集器和冷卻泵稍微貴些。
乾式切削加工操作成本也是比較低的，因為它避免了冷卻液的管理和處理費用，其次是壓縮空氣耗電比冷卻泵要少。因此，乾式切削的應用會越來越廣泛。
引用出處：
http://tw.myblog.yahoo.com/lifung-biz/article?mid=4320&prev=-1&next=4319
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