鋁合金

易切削鋁合金

高速雕銑機(jī)適用的刀具有K10K20PCD切削速度在20004000m/min進(jìn)給量在312m/min刀具前角為12°～18°，該材料在航空航天工業(yè)應(yīng)用較多。后角為10°～18°，刃傾角可達(dá)25°。

鑄鋁合金

高速雕銑機(jī)選用的刀具也不同，鑄鋁合金根據(jù)其Si含量的不同。對Si含量小于12%鑄鋁合金可采用K10Si3N4刀具，當(dāng)Si含量大于12%時(shí)，可采用 PKD人造金剛石)PCD聚晶金剛石)及CVD金剛石涂層刀具。對于Si含量達(dá)16%18%過硅鋁合金，最好采用PCD或CVD金剛石涂層刀具，其切削速 度可在1100m/min進(jìn)給量為0.125mm/r

鑄鐵

切削速度大于350m/min時(shí)，對鑄件。稱為高速加工，切削速度對刀具的選用有較大影響。當(dāng)切削速度低于750m/min時(shí)，雕銑機(jī)可選用涂層硬質(zhì)合 金、金屬陶瓷；切削速度在5102000m/min時(shí)，可選用Si3N4陶瓷刀具；切削速度在20004500m/min時(shí)，可使用CBN刀具。

加工以珠光體為主的鑄件在切削速度大于500m/min時(shí)，鑄件的金相組織對高速切削刀具的選用有一定影響。可使用CBN或Si3N4當(dāng)以鐵素體為 主時(shí)，由于擴(kuò)散磨損的原因，使刀具磨損嚴(yán)重，不宜使用CBN而應(yīng)采用陶瓷刀具。如粘結(jié)相為金屬Co晶粒尺寸平均為3μmCBN含量大于90%95 %BZN6000V=700m/min時(shí)，宜加工高鐵素體含量的灰鑄鐵。粘結(jié)相為陶瓷(AlN＋AlB2晶粒尺寸平均為10μmCBN含量為90%95 %Amborit刀片，加工高珠光體含量的灰鑄鐵時(shí)，雕銑機(jī)切削速度小于1100m/min時(shí)，隨切削速度的增加，刀具壽命也增加。

普通鋼

根據(jù)德國Darmstadt大學(xué)PTW所的研究，切削速度對鋼的外表質(zhì)量有較大的影響。雕銑機(jī)最佳切削速度為500800m/min

涂層硬質(zhì)合金、金屬陶瓷、非金屬陶瓷、CBN刀具均可作為高速切削鋼件的刀具資料。其中涂層硬質(zhì)合金可用切削液。用PVD涂層方法生產(chǎn)的TiN涂層 刀具其耐磨性能比用CVD涂層法生產(chǎn)的涂層刀具要好，目前。因?yàn)榍罢呖珊芎玫貓?jiān)持刃口形狀，使加工零件獲得較高的精度和表面質(zhì)量。

但抗彎強(qiáng)度及導(dǎo)熱性差，金屬陶瓷刀具占日本刀具市場的30%以TiC-Ni-Mo為基體的金屬陶瓷化學(xué)穩(wěn)定性好。適于切削速度在 400800m/min小進(jìn)給量、小切深的精加工；Carboli公司用TiCN作為基體、結(jié)合劑中少鉬多鎢的金屬陶瓷將強(qiáng)度和耐磨兩者結(jié)合起 來，Kyocera公司用TiN來增加金屬陶瓷的韌性，其加工鋼或鑄鐵的切深可達(dá)23mmCBN可用于銑削含有微量或不含鐵素體組織的軸承鋼或淬硬鋼。

高硬度鋼

高硬度鋼(HRC4070高速切削刀具可用金屬陶瓷、陶瓷、TiC涂層硬質(zhì)合金、PCBN等。

其硬度和斷裂韌性與硬質(zhì)合金大致相當(dāng)，金屬陶瓷可用基本成分為TiC添加TiN金屬陶瓷。而導(dǎo)熱系數(shù)不到硬質(zhì)合金的1/10并具有優(yōu)異的耐氧化性、 抗粘結(jié)性和耐磨性。另外其高溫下機(jī)械性能好，與鋼的親和力小，適合于中高速(200m/min左右)模具鋼SKD加工。金屬陶瓷尤其適合于切槽加工。

如進(jìn)行工件淬火后再切削，采用陶瓷刀具可切削硬度達(dá)HRC63工件材料。實(shí)現(xiàn)“以切代磨”切削淬火硬度達(dá)HRC485845鋼時(shí)，高速雕銑機(jī)切削速度可取 150180m/min進(jìn)給量在0.30.4min/r切深可取24mm粒度在1μmTiC含量在20%30%Al2O3-TiC陶瓷刀具，切削速度為 100m/min左右時(shí)，可用于加工具有較高抗剝落性能的高硬度鋼。

PCBN最佳刀具資料，當(dāng)切削速度高于1000m/min時(shí)。CBN含量大于90%PCBN刀具適合加工淬硬工具鋼(如HRC55H13工具鋼)

高溫鎳基合金

具有較高的高溫強(qiáng)度、動(dòng)態(tài)剪切強(qiáng)度，Inconel718鎳基合金是典型的難加工材料。熱擴(kuò)散系數(shù)較小，切削時(shí)易發(fā)生加工硬化，這將導(dǎo)致刀具切削區(qū)溫度高、磨損速度加快。高速切削該合金時(shí)，主要使用陶瓷和CBN刀具。

雕銑機(jī)切削速度高于500m/min時(shí)，碳化硅晶須增強(qiáng)氧化鋁陶瓷在100300m/min時(shí)可獲得較長的刀具壽命。添加TiC氧化鋁陶瓷刀具磨損較小，而在100300m/min時(shí)其缺口磨損較大。氮化硅陶瓷(Si3N4也可用于Inconel718合金的加工。

SiC晶須增強(qiáng)陶瓷加工Inconel718最佳切削條件為：切削速度700m/min切深為12mm進(jìn)給量為0.10.18mm/z加拿大學(xué)者M(jìn).A .Elbestawi認(rèn)為。

適合于切削過固溶處理的Inconel718HRC45合金，氮氧化硅鋁(Sialon陶瓷韌性很高。Al2O3-SiC晶須增強(qiáng)陶瓷適合于加工硬度低的鎳基合金。

鈦合金(Ti6A l6V2Sn

硬度稍低于Inconel718但其加工硬化非常嚴(yán)重，鈦合金強(qiáng)度、沖擊韌性大。故在切削加工時(shí)出現(xiàn)溫度高、刀具磨損嚴(yán)重的現(xiàn)象。日本學(xué)者 T.Kitagawa等經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)得出，用直徑10mm硬質(zhì)合金K10兩刃螺旋銑刀(螺旋角為30°)高速銑削鈦合金，可達(dá)到滿意的刀具壽命，雕銑機(jī)切削速度可高達(dá)628m/min每齒進(jìn)給量可取0.060.12mm/z連續(xù)高速車削鈦合金的切削速度不宜超越200m/min