數控機床

  　目前，在（zài）全球機械加工行業中，日本的（de）機床和切削刀具以其優良的性能和品質獲得了很高評價，並（bìng）被廣泛使用。對於可轉位刀片而言，半數以上使用了塗層牌號（hào），從而保證（zhèng）了切削刃的耐磨性與韌性之間的平衡。

　　
　　雖然日本生產的塗（tú）層刀具進入國（guó）際市場較晚，但由於不斷（duàn）投入先進技術，使其（qí）在世界塗層刀具領（lǐng）域（yù）已步入（rù）技術領先的地位。日本各工具製造廠正夜以繼日地研發新技術並（bìng）投入塗層刀具生產中。本（běn）文以三菱材料公（gōng）司開發（fā）並運用於產品中（zhōng）的新技術（shù）為例，介紹塗層刀具技（jì）術的發展狀況。

　　
　　1 、從市場需求看塗層刀具的技術發展前景

　　
　　從提高產品精度和質量、降（jiàng）低環境汙染的角度出發，日本國內的機械製造業在生產現場展開了一場轟轟烈烈的生產技術（shù）和加工技術革新。

　　
　　但在加工（gōng）技術的革新（xīn）過程中，塗層刀具的（de）某（mǒu）些性能事實上並沒有完全達到用（yòng）戶的要求，影響刀具壽（shòu）命的切屑粘結現象就是其中之一。就是說，雖然塗層刀具在耐磨性能和耐崩（bēng）刃性能上取得了飛躍發展，但在（zài）如何克服切屑粘（zhān）結現（xiàn）象以提高性能方麵還不夠先進。這種（zhǒng）切屑粘結現象（xiàng）造成的（de）損害在（zài）以不鏽鋼、球（qiú）墨鑄鐵為代表的難切削材料的加工中時有發生。因為它屬於非正常磨損，且難以預料，所以刀具壽命的變化幅（fú）度較大（dà）。由（yóu）於存在（zài）這種不穩（wěn）定因素，通常在加工時不得不把可加工工件數指標設定（dìng）得較低，這在一定程度上影響了加工成本的降低。

　　
　　因此，通過提高刀具切削（xuē）刃的表麵光滑性，防止刀具與被切削材料（liào）產生粘結（jié）現象，從而獲得（dé）加工性能改善的切削刀片就顯（xiǎn）得尤為重要。雖然這些表麵光滑技術都是以最大限度地發揮塗層材料本身的耐磨耗性能，從而提高加工穩定性為目的，但各個（gè）公司采用的策略和方法卻各有不同，有（yǒu）的是采（cǎi）用機械方法，有的則（zé）是通過改善塗層組織來獲得表麵光滑的切（qiē）削刃。

　　
　　2 、表麵光滑技術所（suǒ）適用的產品（pǐn）

　　
　　在 CVD塗（tú）層刀片常用的加工速度範圍內，由於切削刃要承受500℃以上（shàng）的高溫，因此多數（shù）基體材料上（shàng）都塗覆了熱穩定性能優良的A12O3膜。A12O3塗層屬於結晶性陶瓷，如果為了提高耐磨性而塗得太厚，鍍膜表麵的凹（āo）凸度也會隨之增加，表麵粗糙度加大。在切削過程中，被切削材料（liào）容（róng）易粘結在刀具表麵，且在斷（duàn）續切（qiē）削時難以有效地分散加工衝擊力，從而容易導致積屑瘤、崩刃等異常損傷的發生。

       三菱材料公司很早就（jiù）開（kāi）始進行利用塗層刀具表麵光滑技術來提高（gāo）刀（dāo）具（jù）切削性能的研發工作，並實施了（le）多項研（yán）發成果。作為第一項應用於產品的表（biǎo）麵光滑技術，在用於高速車削不鏽鋼的刀片牌號US7020上，經CVD塗層後實施了機械處理的表麵光滑技術。在強韌的硬質（zhì）合金基體材料上塗覆了以柱狀晶TiCN膜和微粒光滑的A12O3膜為主（zhǔ）體的多層硬質膜後，該塗層刀具在不鏽鋼的切削加工（gōng）中顯示出優良的切削性能，再加上采（cǎi）用了如前所述的表（biǎo）麵光滑技術，有效抑製了被切削材料對切削刃的（de）粘結現象。對（duì）於不鏽鋼加工而（ér）言，即使在 V＝200m/min的高速切削的（de）條件（jiàn）下，也能保證穩定的刀具壽命。

　　
　　另外，在用於車削鋼材的代表性刀片牌號UE6010和UE6020 上也可采用表麵光滑技術。適用於上述材質的表麵光滑技術稱為“光（guāng）滑塗層技術”，是采用特殊的CVD技術（shù），通過控製塗層生長來獲得光（guāng）滑的塗層表麵。它是一種非機械處理方式，可在不損傷塗層的情況下實現塗層表麵（miàn）的光滑性。
　　

　 　3 、最佳的“全黑超級光滑塗層”技術

　　
　　在車削加工鑄鐵用（yòng）的（de）最新刀（dāo）片牌號UC5105和UC5115上，運用了獨（dú）特的化學處（chù）理表麵光滑技術與機械光（guāng）滑技術有機結合的複合表麵處理技（jì）術——“全黑超級光滑塗層”。這項技術的（de）運（yùn）用可使塗（tú）層表麵的光滑性達（dá）到極致。

　　
　　除了表（biǎo）麵光滑技術以外，另一種全新的塗層材料高耐磨技術也適用於上述牌號。對於切削刀具而言，球墨鑄鐵屬於特別難切削的材料之一（yī）。但由於應用了 UC5105、UC5115牌號，使刀具的異常損（sǔn）傷大幅度減少，解決了球墨鑄鐵加工難題。另外，以高硬度硬質合（hé）金為基（jī）體材料的UC5105牌號（hào）的（de）應用，使傳統的（de）塗層刀具難以完成（chéng）、屬於（yú）陶瓷刀具切削領域的鑄鐵高速（sù）加工成為可（kě）能。