逆轉難加工材料車削現狀，實現高效加工隨著機床設備的提升和高壓冷卻（HPC）系統的運用，車削不銹鋼，超級合金，以及其他難加工材.料，變得更容易。在許多應用中，在泛流冷卻、低壓冷卻下，采用先進刀具，生產率可提升20%或更多，每切削刃壽命可提升一倍。如果在此基礎上，僅僅提升冷卻壓力至70-300bar,加工潛能可再獲大幅提升。事實上，采用合適的高壓冷卻（HPC）刀具，將在切削刃壽命及/或生產率方面收獲數量級規模的增長。讓我們首先從車削難加工超級合金，不銹鋼，鈦合金材料的最新進展著手：◎在常規冷卻前提下，更新粗車刀片合金牌號至伊斯卡IC6015,加工316L不銹鋼。不僅每切削刃加工工件數從4件增加到10件，而且切削效率提升了20%。◎同樣，采用伊斯卡IW7晶須增強陶瓷刀片，也使得車削硬高溫合金得到改善，特別是在粗加工加工應用中。事實上，在粗加工及半精加工應用中，此類刀片壽命比硬質合金刀片高出8倍至10倍。新陶瓷刀片可承受因切削速度高而產生的高切削熱，該切削熱可軟化被加工材料，比如軟化鴇銘鉆合金。故而，將其應用于無人值守情況下車削超級合金，也表現出出色的可靠性。切削熱控制，控制切屑銀基合金，鉆基合金等屬于高粘性，長切屑的材料；然而通過刀片設計結構的改變，我們更好地控制了加工中的切削熱和切屑形狀。即便沒有高壓冷卻（HPC）,加工此類材料的刀片，也需遵循：鋒利切削刃，光滑表面，耐熱涂層，高強度卷屑槽。這種組合實現了快速斷屑，推動切屑遠離刀片及切削區域；避免因切屑粘結到切削刃上，使得刀片過熱，或因切屑附著造成的再次切削，影響工件被加工表面質量。請記住，切屑硬度比母材高得多，也比母材更脆，因此也加倍提高了再次切削的破壞性。如果進行高壓冷卻（HPC）加工，冷卻液（沸點350。C）仍呈現液相，從而保持了其潤滑性，冷卻能力和切屑沖刷能力。此外，高壓冷卻（HPC）條件下的射流流量足以在切削區域形成“液壓楔”，大大減少了摩擦，減少了因摩擦帶來的眾多后果。新刀具用武之地現在讓我們來看看采用新的刀具，是如何使得減少車削難加工材料的困難。◎伊斯卡IC6015刀片，設計了M-型高強度卷屑槽，采用束魔技術(SUMOTEC)進行CVD涂層。在穩定的切削條件下，IC6015刀片在對Ml0-2。材料進行精加工/連續切削的加工表現中，刀片的抗剝落性，抗崩刃性得到改善。全系刀片采用了帶后涂層處理的束魔涂層技術，該技術由伊斯卡首創，在實踐中被證明相比原來的涂層及應用，刀具性能提高30%。緊接著，伊斯卡將推出的IC6025牌號，具有與IC6015類似的特性，適合于對M15-25材料進行粗加工或斷續加工。(圖1)◎螺旋刃立裝刀片(HELITURN)及螺旋刃平裝刀片(HELITURNLD),大正前角，螺旋切削刃，大進給，雙面，適合于車削不銹鋼，銀基合金，鈦合金。螺旋刃平裝刀片，帶鋒利切削刃，HM或M4MW高強度卷屑槽，這使得其在加工粘性材料時，與其他刀片具有較大優勢。螺旋切削刃使得進刀退刀輕快，幫助減少刀片在此環節中的破損。大正前角被證明

可降低切削功率10%,這還不涉及對生產率和切削刃壽命的優化。◎不同于大多數陶瓷刀片，伊斯卡IW7晶須陶瓷新牌號，可用于超級合金的粗加工,半精加工。超硬的氧化鋁基體，保障了其在加工淬硬材料時表現出高的耐磨性.高壓冷卻雖然我們都聽說過采用高壓冷卻（HPC）技術給切削加工帶來的好處，恐怕依舊會回避它，回避新增設備成本以及因“未曾驗證”帶來的技術不確定性。那么，讓我們逐條分析:◎未曾驗證？事實上，該技術已在航空工業，能源工業以及渦輪加工工業取得良好的驗證。一方面，實踐者的報告反映，在并未損失切削刃壽命的前提下，生產率提升2倍到3倍；另一方面，以關注切削刃壽命為主的報告反映，在相同金屬去除率條件下，切削刃壽命為原來的7倍。而這些實驗報告均來自加工鈦合金及錦銀鐵合金渦輪部件的內孔、外圓，鈦合金機身部件，以及各種不銹鋼部件。◎新增設備成本？對于最初的幾年，是實情，但不是現在。在五十年代，對工廠而言,主軸轉速不高，冷卻泵功率不足，這些客觀條件限制了高壓冷卻的發展。但如今，高轉速主軸及高壓冷卻泵，已成為眾多的機床制造商可提供的常規可選配置。除了加工不銹鋼和超級合金的領域，高速加工正在眾多加工運用中，迅速普及起來。“高壓冷卻-就緒”刀具當今，“高壓冷卻-就緒”專屬刀具已經越來越被廣泛接受。在刀具供應商為客戶訂制特殊幾何形狀和物理特性的非標產品，為難加工材料進行高壓冷卻生產時；標準的專屬高壓冷卻刀具，例如伊斯卡的JETHP系列，也已經實現了同樣的功能一冷卻液流經貫穿刀具的冷卻通道，從噴嘴密集噴射出似激光束的射流，直達切削區域及第二剪切區。這是非常嚴苛的。在此，冷卻液實現冷卻、潤滑，形成“液壓楔”，最終體現于對切屑的可控性上，破碎切屑至均勻的短小屑、C-型屑。而冷卻液由冷卻泵抵達切削區域的過程中，對刀具及刀片,也起到了冷卻作用。真正的高壓冷卻刀具的冷卻液壓力范圍：70-300baro要獲得最佳切削性能必須采用高壓冷卻刀具;而帶冷卻通道的標準刀具,不足以勝任此任務。差異主要體現在以下兩點：（1）冷卻射流從噴嘴噴出后，是如何精準地定位射流噴射點的；（2）噴嘴直徑，該尺寸決定了對噴射點產生正確的冷卻液壓力。打個比方，高壓冷卻與常規冷卻的區別，就如同采用電動噴槍與使用花園水管噴水的差距。（圖3）由經驗獲得的好處有經驗的高壓冷卻刀具供應商，對該領域有足夠深入的研究，并能為新進入者，提出相關建議。以下,就是為新手上路而給出的一些建議：◎采用硬質合金刀具。陶瓷刀片和CBN刀片在高壓冷卻加工中，性能提升并不十分顯著。◎冷卻液需流經刀具。不要用傳統冷卻形式，試圖實現高壓冷卻射流。這只會帶來麻煩，并可能傷及操作人員；出離了高壓冷卻加工的初衷，未獲得高壓冷卻所帶來的益處。◎如果你需要更大的冷卻液壓力（當冷卻液汽化，蒸發，導致沖刷切屑的冷卻流量不足），請加大冷卻液流量，而不是增大冷卻液壓力。這是經濟有效的措施。◎如何估量冷卻流量需求？經驗數據是0.5gpm/馬力。也就是說，在高壓冷卻加工中,切削功率為10馬力，所需冷卻液流量為5加侖/分鐘。如果你在車削此類被加工材料時，遇到困