加工过程中，切削加工直接影响到工业生产效率、成本和能耗。处理效率的提高，必将产生巨大的社会效益。近几年来，陶瓷刀具行业发展迅速，以复合材料为主的现代陶瓷刀片材料为主。现在用于刀具的陶瓷材料主要有氧化铝系.氮化硅系、硼化钛系、金属陶瓷等。但其中的金属陶瓷基复合材料则是二十世纪三十年代逐步发展起来的一种新材料。因为金属陶瓷具有较高的硬度、良好的耐磨性、良好的导热性等综合性能，所以广泛作为工具材料使用。本文介绍了金属陶瓷刀片加工灰铸铁的试验分析过程和结果。
一是用金属陶瓷刀片加工灰口铸铁。
用金属陶瓷刀片加工灰口铸铁，进行灰口铸铁加工的试验研究，以实例说明了金属陶瓷铣刀的优点。原硬质合金铣刀使用寿命短，刀具磨损快，已加工表面达不到设计要求。在此基础上引进了进口金属陶瓷铣刀，比硬质合金铣刀寿命大得多，但使用成本过高。该铣刀在性能、使用寿命等方面达到了进口金属陶瓷刀具的性能和预期寿命，并且性价比超过进口金属陶瓷刀具，并成功地取代了进口金属陶瓷刀具，降低了生产成本。对金属陶瓷铣刀加工灰铁零件进行了实验研究。在金属陶瓷铣刀的设计过程中，优化了进口陶瓷铣刀，对比原硬质合金铣刀设计参数，优化后达到了预期目标。因被加工铸铁较硬，且内夹杂物较少，导致铣刀头、圆周齿面产生磨削磨损，甚至出现崩边。原用硬质合金铣刀加工20-30件时，因刀尖磨损，表面光洁度达不到设计要求，不能继续使用。实验表明，该铣刀可加工100-120个零件，刀具的使用寿命可提高数倍，基本上接近进口金属陶瓷刀的使用寿命。
2试验条件
正在加工的灰铁零件主要有两种形式。已加工表面的光洁度要求较高，因此对转角处有清根要求，因此铣刀刀尖要求较严格，磨削后不能达到清根要求，磨削后的零件表面光洁度也会下降。
3测试过程和结果分析。
试验分析：
原用的硬质合金铣刀在加工过程中，很快就会出现端齿尖角磨损，磨损后的铣刀加工出的零件表面产生振纹，无法达到设计要求。铣削刀具需在切削腔体拐角处进行清根，此时刀具的切屑变形量为直铣面的数倍。大面积切屑携带的热量无法及时散热而传入刀尖，导致刀尖部分温度升高，铣刀尖角部位产生大面积磨损后失效。
工具材料应与被加工材料配合使用，刀具本身的耐磨性对刀具寿命有很大影响。对于零件的表面要求较高，且需清除表面时，硬质合金材料不能满足产品加工要求。切削灰-铁质陶瓷材料是耐磨性较好，经现场测试，加工金属陶瓷材料零件表面达到了设计要求。
(1)金属陶瓷铣刀的设计参数分析。
根据所加工零件的特殊要求，铣刀端齿外缘要求更高。金属陶瓷槽前角是影响铣刀寿命的一个重要参数，以满足零件表面要求，同时对铣刀的使用寿命也提出了更高的要求。普通铣刀槽前角是8-10°。铣刀槽前角设计为3-5°，主要是增加刀尖的强度和散热量，但是槽头不能太小。修整时提高零件表面光洁度前角应取较大值，可使切削轻巧，有利于获得较好的表面质量；槽前角不宜过大，前角越大，刀尖强度越弱，加工后零件表面光洁度达不到设计要求。硬质合金铣刀刃部厚为直径11.7毫米。
7.02毫米刀片厚度越大，刀具本身的强度就越高，但是其过载能力会减小。灰-铁质材料在切削过程中形成的是崩碎型切屑并容易排出，同时精加工铣刀切屑少，没有切屑排出间题。高速情况下，陶瓷刀具的切削速度高于硬质合金，为了提高刀具的强度，强化陶瓷铣刀芯的厚度，有利于高速加工时刀具的平稳性，达到提高工件表面光洁度的目的。
(2)加工金属和陶瓷刀具。
磨削加工金属陶瓷铣刀与硬质合金刀具相比有很大差别。磨削加工金属陶瓷时，发现磨削出的金属陶瓷刀具在周齿和端齿处均有小爆口，不能满足使用要求，需要对铣刀周齿及端齿上的微小爆口进行消除。在磨线速、进给量降至原来的1/3后，圆周齿上爆口逐渐消失。铣刀经过添加磨削工艺后，消除了金属陶瓷刀具中的微小爆口，但铣刀槽面光滑度不够理想。
(3)铣刀的表面涂层分析。
加工灰铁时不涂覆整体硬质合金铣刀，近年来已开始采用涂层以提高刀具寿命。外场采用进口金属陶瓷铣刀，没有涂层，所以本公司更换的金属陶瓷铣刀暂不涂层。
试验过程：
(1)加工现场调查。
CNC加工中心相对稳定，可以保证加工出高品质的表面光洁度。需对零件表面进行精加工，减少切削量。刀子的耐磨性能好，与硬质合金相比，在更高的转速下切削平稳。轻巧，能满足加工要求。
(2)对比试验。
用金属陶瓷铣刀对70个零件进行加工，两个零件的表面光洁度。从表中可以看出，两个部分的表面光洁度都很好，达到了设计要求。
检查工具发现刀尖没有明显磨损，可以继续使用。在加工到70件以上时，对陶瓷铣刀进行了磨损试验。
两个零件的表面光洁度在110以上。在两个部件的表面局部出现了较明显的振动现象，无法达到设计要求。
试验结果：
CNC机床的高稳定性是制造出高质量产品的关键。参考硬质合金铣刀的主要设计参数和进口金属陶瓷刀具的设计思想，在具体的磨削加工过程中，不断完善磨削工艺和磨削用砂轮，经过多次试验，加工出合格的金属陶瓷铣刀。尝试切割后，再进行几次精炼，就能达到进口陶瓷刀具的使用寿命，大大降低生产成本。
概述：1.成功地替代了进口陶瓷铣刀，2.总结出一种适合本公司加工灰铁的加工参数，并对金属陶瓷刀具进行加工，并对其进行加工。可以提高刀具的使用寿命4.改进后的目的是为金属陶瓷铣刀选择合适的涂层，以提高零件被加工表面质量。铣刀寿命又有了新的提高。期望上述有关金属陶瓷刀片加工的相关内容对读者有所帮助。
