俞鹏文

摘要：通过对近年来几种常用的切削材料和涂层的介绍，探讨了刀具磨损的理论模型和实际情况，重点对扩散磨损进行分析。根据确定的工艺参数，研究几种切削材料和工件材料的组合刀具寿命。分析了高速钢刀具的切削速度、进给速度和磨削方式对刀具寿命的主要影响。通过摩擦学模型将所有的参数和影响进行统一计算，通过分析结果可以帮助我们继续优化切削参数，以获得更好的工件质量和更短的生产时间从而降低成本，提高使用寿命。

关键词：刀具磨损;切削材料;涂层;使用寿命

中图分类号：TG71                                        文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）05-0027-02

0  引言

在工业制造生产中，从现在一直到未来的一段时间里工件的加工方式都是以切割为基础的。通过对世界切削材料生产的统计分析表明，高速钢约占50%，涂层材料占50%以上[1]。而且硬质合金刀具材料中有很大一部分也有涂层。基于这个原因，研究改善现有的切割材料和寻找新的材料是具有实际意义的。切削刀具同样广泛应用于成形工业特别是成形模具的生产。切削刀具的质量对加工生产有着直接影响，基本要求能够抵抗高切削速度和进给率[2]。在现有工件加工模式下刀具必须可以承受高切削力和高切削温度，特别是高温意味着必须改变旧的涂层刀具磨损模式，因为高温会使刀具产生更大的扩散磨损。

刀具的涂层处理方式主要有三种：物理蒸汽沉积（PVD）、化学蒸汽沉积（CVD）以及常规的金属涂层材料（例如：TiC、TiN、TiCN、Al2O3、HfN）。……