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陶瓷刀具在航空零件切削加工中的试验加工实例
1、镍基高温合金gh4169环锻件的加工
该材料相当于美国材料牌号inconel718，硬度hrc35～47。由于对陶瓷刀具的特性了解不够，我们还没
有从硬质合金刀具参数选择的束缚中摆脱出来，第一次试验选择了以下参数：线速度为230m/min，进给速
度为0.23mm/r，切深为1.7mm，即使采用以上切速也比使用硬质合金刀具所选切速高6倍。选用的刀片为
rngn120700t1wg300。所得的试验结果并不理想。刀刃侧面出现较深的沟状磨损，刀尖处有局部“崩刃”现象
。
分析结果可知，这是由于线速度不够，切削点温度低，铁屑没有充分软化导致啃蚀刀刃形成沟状磨损。另
外，等切深切削也是产生沟状磨损的重要原因。
经过多次试验，选择了以下参数：线速度为380m/min，进给速度为0.23mm/r，切深为1.7mm。进刀
时，采用了斜向切削新工艺，即在切削过程中逐渐降低切深，切削点处的沟状磨损会消失。在下一次切削时保
持正常切深即可达到斜向切削效果，因为此时工件表面已经是斜面。斜向切削时切削深度必须由深到浅。刀片
越升越高最终退出切削，在已加工表面产生一个斜面。第二次切削时采用直线切削，可高效率地切除第一次切
削留下的斜面。由于多次切削时切深采用递减方式，可能需要时间会较长，但刀具寿命会延长很多。这会大大
减少换刀时间。试验结果令人满意，磨损轻微，刀刃形状完好。
2、钴元素含量高的铸造高温合金圆环的断续切削
该材料属铸造高温合金，硬度小于hrc33，含co量14%～16%（质量分数），该材料韧性大，是高温合
金中最难加工的材料之一。该零件结构是大直径小弦长的环块。加工时将多块零件组成的一个圆环，并没有头
尾吻接，零件之间留有间隙。为了保证刀尖强度，以往采用超低速切削（线速度仅为10m/min）。而且加工
后的零件表面还会呈现晶粒与晶界间有明显的凸凹不平，还需用磨削的方法进行表面修整加工。为解决加工效
率低这一难题，我们试用陶瓷刀具加工该零件。由于对采用陶瓷刀片断续切削没有概念，第一次试验选择了线
速度为420m/min。一刀走下来，刀片完全撞碎。第二次试验，将线速度提高到560m/min，并适当调整了
切深和进给，结果是刀片没碎，但刀尖严重磨损。后来，又进行了多次试验，并逐步把切速提高到线速度为
790m/min，这是以前从未达到过的切速，经过多次调整切削参数及走刀路线，刀片只表现出正常的磨损，
加工后的零件尺寸满足要求，同时粗糙度达到了ra1.6μm。加工效率是原来的近80倍。经过试验，得到断续
切削加工规律：选择负倒棱较大的刀片，降低进给，增大切速。遵循这个原则，断续切削将会顺利进行。
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