采用涂层的基于陶瓷和PCBN的超硬切削材料进行硬车加工

整体刀片和新型夹紧方式使全新的加工方案成为可能

　　与焊接CBN刀片相比，整体刀具可以大大提高工艺可靠性。尤其在加工时间较长、切削部位所受热负荷较高时，可以避免刀尖脱焊。加工大规格工件(如预车削大型轴承环)时此优点尤其明显。与焊接刀片相比，整体刀片的有效刀刃长度更大，因此应用范围也更广泛。通过合理安排加工工艺，所需执行车削步骤的数量可以降至最少，从而大幅度缩短工件的加工时间，降低单件制造成本。刀片的内切圆尺寸根据硬钢车削的加工要求进行了优化，是该解决方案的另一大优势。与相应的刀杆系统配合，独特的缩紧槽设计使刀片和压板之间产生向内的契合锁紧力，将刀片拉向刀座定位面，这样就可以确保最高的稳定性，这对保证硬车工艺的表面精度至关重要。图1为该夹紧机构的图示。

　　图2展示了一个加工案例，使用小内切圆整体刀片和新夹紧系统相结合，带来一种新的工艺方案，可以大大节约生产成本。

　　在此需要对齿轮轮廓在淬硬后进行重新加工。硬区域和软硬过渡区域(32～62HRC)都需要进行加工。除了很大的加工余量，这对刀具材料也带来了更大的挑战。左图是原来的加工方式，即采用普通焊接刀片的传统工艺，完成轮廓加工总共需要七次走刀。现在使用TNGX110412S-S MDO整体刀片和WXM 355涂层，采用新型夹紧系统，可把整个加工工艺优化为仅需三次走刀，加工时间缩短将近40％。整体刀片用到了达4ｍm的刀刃长度。

涂层提高了硬车加工的效率

　　采用含Si的TiN复合PVD涂层，可以改善陶瓷或CBN等超硬刀具材料在硬钢车削应用领域内的磨损特征。如图3所示，此类涂层可以显著提高刀具的一使用寿命。在此针对普通硬钢车削条件，对不带涂层和带涂层的PcBN刀片(WXM355)的磨损进行比较。

　　如果将典型磨损宽度VB=0.15mm定义为使用极限，则涂层刀片可以达到的有效切削长度增加、170％。通过刀刃照片还可以看出，通过减少前刀面月牙洼磨损(硬车时的典型磨损)的产生，刀刃稳定性显著提高。涂层刀片的月牙洼前缘刃口更为坚固，从而有效避免了硬钢车削时由于月牙洼前缘刃口破损而经常导致的刀刃破损现象。这意味着，在采用涂层的超硬切削材料时，硬车工件要求的表面质量和尺寸精度可以保持更长的时间。