切削刀具的基底、涂層和刀刃的準(zhǔn)備，在高效加工中起著關(guān)鍵的作用，經(jīng)常關(guān)乎金屬切削工序的成敗。這些因素，加上嵌入的斷屑器和刀尖，決定著切削刀具對(duì)于一個(gè)特定的工件或特定的用途的適應(yīng)性。這些參數(shù)的組合，可以保證刀具的加工壽命長，經(jīng)濟(jì)性好。當(dāng)設(shè)計(jì)刀片來滿足要求越來越高的加工應(yīng)用時(shí)，為應(yīng)付工件的新挑戰(zhàn)而最新開發(fā)的基底材料，含有鎢，這是切削刀具制造商的目標(biāo)研究和開發(fā)的基底、涂層和制備品。 
    
    碳化鎢硬質(zhì)合金刀具的硬度和韌性可以應(yīng)付范圍廣闊的切削參數(shù)，切削刀具制造商，可以通過在1到5微米的范圍內(nèi)改變鎢顆粒的尺寸，制造出基底材料。 
    
    用較細(xì)的顆粒(亞微細(xì)粒)，刀具更耐磨。相反，較大尺寸的顆粒，使刀具韌性較高。細(xì)顆粒的基底材料主要用于切削航空、航天工業(yè)材料，諸如鈦、鉻鎳鐵耐熱蝕合金(因康鎳合金)和高溫合金的刀片。 
    刀具制造商除了改變這些刀具的粒度以外，還可以任意改變基底材料中鈷的含量。鈷被用作一種粘結(jié)劑——保持碳化鎢顆粒粘結(jié)在一起的粘結(jié)劑。把鈷的含量，從通常的6%提高到12%，可以提高韌性，能使刀具制造商調(diào)整刀具的成分，滿足任何應(yīng)用的要求，無論它需要韌性或耐磨性。 
    
    刀具制造商也能通過在刀具表面加上一層濃縮的鈷層，或通過選擇性地把其它種類的合金元素，諸如碳化鈦(TiC)、碳化鉭(TaC)、碳化釩(VC)和碳化鈮(NbC)，加到碳化鎢的合成物中，來提高基底材料的性能。濃縮的鈷層大大提高了刀刃的強(qiáng)度，改善了粗切和斷續(xù)切削的性能。車間在選擇基底材料來匹配工件材料和加工要求時(shí)，應(yīng)該注意，基底材料的5 種其它特性——斷裂韌度、橫向斷裂強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、硬度和抗熱沖擊阻力，也很重要。 
    
    切削刀具生產(chǎn)商 Iscar Metals Inc. (www.iscarmetals.com) 聲稱，近年來涂層的開發(fā)，由于化學(xué)氣相沉積涂層刀具昂貴，已經(jīng)導(dǎo)致物理氣相沉積涂層刀具需求的增長。化學(xué)氣相沉積涂層的厚度范圍在5到15微米之間變化，而物理氣相沉積涂層的厚度范圍從2到6微米。化學(xué)氣相沉積當(dāng)加到基底材料的頂部時(shí)，產(chǎn)生拉伸應(yīng)力，而物理氣相沉積涂層在基底上增加壓縮應(yīng)力。Iscar 說，拉伸應(yīng)力與壓縮應(yīng)力之間的差別，在連續(xù)切削與斷續(xù)切削中，影響刀刃的性能。在涂層過程中，開發(fā)新的合金元素也有助于粘結(jié)涂層，改善涂層的性能。 
    
    Iscar 最新一代的涂層技術(shù)，該公司在市場(chǎng)上稱為“Tec”，已經(jīng)修改了化學(xué)氣相沉積和物理氣相沉積，甚至把兩者結(jié)合起來，生產(chǎn)出切削刀具，更好地滿足特別的應(yīng)用。對(duì)于鋼，Iscar-Tec牌號(hào)提供適中溫度的化學(xué)氣相沉積TiCN涂層，包括厚度A1203涂層，設(shè)計(jì)用于提高高速切削中的耐磨性，同時(shí)有很好的熱穩(wěn)定性、耐剝落和耐塑性變形。  
     
    相反，對(duì)于鑄鐵，Iscar開發(fā)了一種AlTiN物理氣相沉積涂層，稱為Al-Tec，鋁的含量高，耐熱性好，該公司稱，在低到中等切削速度和不穩(wěn)定的加工情況下，其性能優(yōu)越。Iscar用于各種牌號(hào)鑄鐵的另一種涂層是Do-Tec。它是在一層中溫化學(xué)氣相沉積A1203涂層上加一層TiAlN物理氣相沉積涂層。這種組合給車間帶來很多好處，諸如當(dāng)用中到高速切削時(shí)，耐磨性和耐剝落性高。 
    
    對(duì)于未來，Iscar說，期望看到先進(jìn)等離子涂層和類金剛石碳涂層用于大量成批生產(chǎn)的高潮。該公司還說，另一個(gè)不斷增長的、對(duì)涂層的創(chuàng)新途徑是將取代傳統(tǒng)的、厚的多層涂層的單層多功能涂層。據(jù)Iscar介紹，單層多功能涂層便于設(shè)計(jì)成適合于各種摩擦學(xué)特性和機(jī)械特性。最近，Iscar指出，不斷增長的納米技術(shù)的研究，正在促進(jìn)納米涂層技術(shù)的大量大批生產(chǎn)，納米涂層技術(shù)的韌性、硬度、抗氧化和熱穩(wěn)定性都比較好。  #p#分頁標(biāo)題#e#
    
    刀刃的制備 
    
    在許多例子中表明，刀刃的制備(珩削)可能影響加工的成敗，各種應(yīng)用情況都要規(guī)定適當(dāng)?shù)溺裣鲄?shù)。例如，高速精加工鋼與粗加工，要求完全不同的刀刃制備工作。 
    
    通常，對(duì)于連續(xù)車削，以及大多數(shù)鋼材和鑄鐵銑削，基本珩削就可以了。但對(duì)于重的斷續(xù)切削，則需要重珩或T刃帶刀刃。 
    
    相反，對(duì)于加工不銹鋼或高溫合金，因?yàn)檫@些材料在刀刃上有產(chǎn)生積累材料的傾向，所以刀片需要小的磨石和尖銳的刀刃。同樣，對(duì)于切削鋁，也必須采用尖銳的刀刃。