陶瓷刀具應用的注意事項

機床刀具陶瓷與工件材料匹配

　　不同種類的陶瓷刀具有著不同的應用范圍，故須正確選擇刀具陶瓷的種類與牌號，使其與被加工材料相“匹配”。氧化鋁(Al2O3)基陶瓷適于加工各種鋼材(素結構鋼、合金結構鋼、高強度鋼、高錳鋼、淬硬鋼等)和各種鑄鐵，也可加工銅合金、石墨、工程塑料和復合材料；加工鋼優于Si3N4基陶瓷刀具；但不宜用來加工鋁合金和鈦合金，否則容易產生化學磨損。Si3N4基陶瓷加工范圍與氧化鋁基陶瓷類似，Z適于高速加工鑄鐵和高溫合金，一般不宜用來加工產生長切屑的鋼料(如正火和熱軋狀態)。賽阿龍(Sialon) 陶瓷Z適于加工各種鑄鐵(灰鑄鐵、球墨鑄鐵、冷硬鑄鐵、高合金耐磨鑄鐵等)和鎳基高溫合金，不宜用來加工鋼料。

　　選擇合理的刀具幾何參數

　　目前，刀具陶瓷的一些新品種在強度和韌性方面有了較大的提高，但畢竟是脆性材料，抗彎強度較低而抗壓強度高。為了充分發揮陶瓷刀具材料抗壓強度高的特點，陶瓷刀具一般采用負前角。但倒棱后的刀具使切削力增加，故加工剛性差的工件時不應磨出負倒棱。

　　選擇合理的切削用量

　　陶瓷刀具有良好的耐熱性與耐磨性，故切削用量對刀具磨損的影響要比硬質合金刀具小。因此，切削時應根據被加工工件材料的性質，在機床功率、工藝系統剛性和刀片強度允許前提下，盡量選用較大的背吃刀量和切削速度進行切削，以充分發揮高溫性能好的特點。例如，常州柴油機廠用裝有Si3N4刀片(SM牌號)的機夾面銑刀(直徑250mm，齒數7個) 銑削HT200汽缸蓋下平面(160mm X 134mm)時的切削用量為：切削速度471m/min，背吃刀量(吃深)3mm，進給速度是300-1180mm/min，工效比硬質合金面銑刀高2.5~10倍。由于進給量對刀具破損的影響Z為敏感，所以開始切削時的進給量應先取得小些，通過試切逐步增加，一直到刀具不出現破損。陶瓷刀具工作時通常是干式切削，如用濕式切削，刀具壽命較長。但在刀具切入工件前就應澆注切削液直到切削完畢為止，切削液必須連續供給，不能時斷時續，否則容易引起刀具破損或崩刃。同理，在切削過程中還應盡量避免中途停車或變換切削用量。

  降低刀具成本的途徑有多種，本文通過廢棄刀片回用的案例，一方面提出了某些價值較高刀具（尤其是刀片）降低制造成本的借鑒方法，另一方面對于項目階段刀盤的開發提供了指引。

    刀具對整個制造成本的影響較大，因此各制造企業都把降低刀具成本作為企業降本增效的重要工作來抓。在我公司發動機關鍵零件的機加工生產線上，刀具成本是其整個生產成本的重要組成部分之一，以我公司FAMII機加工缸體線為例，刀具、化學品和輔料三者的單件成本比重約為125∶20∶1，而且更為重要的是，刀具對整個生產效率和生產成本的影響很大，因此，降低刀具成本可以大大降低制造成本，從而達到降本增效的目的。

    我公司的刀具管理外包供應商TCM庫存著大量FAMII缸體線和L4發動機生產線廢棄下來的CBN刀片，數量逾萬片。眾所周知，CBN刀片的單價成本相當昂貴，單就FAMII缸體線T14001這把刀使用的CBN刀片來說，每片新刀片的采購價格是956元人民幣,因此，如果這逾萬片的CBN刀片可以被重新利用，那么可節約大量的刀具費用，經濟效益相當可觀。