1 材料加工性能分析?

在汽輪機高溫耐磨零部件中采用了堆焊司太立合金材料。其典型堆焊結構見圖 1。該材料主要由鈷和鉻組成，還有鎢、鎳、等其它合金元素。是高溫耐磨零件常用的合金材料。司太立合金加工難點是紅硬性好，導熱性較差，而基體材料為碳鋼。兩種材料切削性能差異非常大。其切削加工性表現(xiàn)出

以下特點。?

（1） 切削力大，溫度高，刀尖易產(chǎn)生塑性變形。?

（2） 刀具在切削過程中，與切屑接觸區(qū)溫度高，表面又硬，易產(chǎn)生邊界磨損。?

（3） 組織中有很多硬質點，如碳化鎢、碳化鉻等。對刀具產(chǎn)生較重的磨料磨損。?

（4） 合金組織中的 W、Co、C 是刀具材料常用元素，對刀具產(chǎn)生擴散磨損。?

（5） 堆焊司太立合金組織產(chǎn)生收縮，組織間缺陷，表面不平整，刀刃易崩裂。?

堆焊與基體過渡組織復雜，切削力變化很大，從硬表面切削到基體軟表面時容易軋刀。

2 司太立合金的高效粗車

（1）刀具材料的選擇?

高速粗加工司太立合金時，切削溫度有 700～ 1000 ℃。因此所選刀具應具有很高的紅硬性、高強度、高韌性及高溫化學穩(wěn)定性。硬質合金刀具的紅硬性在 800 ℃以下，難以切削司太立合金。?

（2）刀片形狀的選擇?

陶瓷刀片一般采用無孔可轉位結構形式。選擇粗車刀片時，在滿足機床功率和工藝系統(tǒng)剛性的條件下，盡可能用刀尖強度較好的幾何形狀。增加刀尖角和刀尖圓角半徑，可提高刀尖強度。圓刀片的幾何強度最高，選用標準中加厚型刀片，同樣可提高刀片刀尖強度。?

綜上所述，圓形刀片應作為首選形狀。但是，在加工有直角臺階圓柱面的工件時，圓刀片不能滿足清根需要。應選用 80° 刀尖角的 C 型刀片。

（3）刀具切削角的選擇?

可轉位刀具的切削角可供選擇的有主偏角、前角、后角，另外刀刃倒棱也是前角的一種修正形式。?

①主偏角：主偏角對切屑厚度、切屑寬度、排屑方向有影響，更重要的是對切削力的方向產(chǎn)生較大影響。因此選擇刀具的主偏角時，首先要滿足工件剛性要求。一般來講，應使加工中主切削力在剛性較弱的方向上的分力盡量小。對于司太立合金這類的高強度，高硬度合金材料的加工，應盡量用小的主偏角，以降低刀尖崩刃的危險。

②前角與后角：陶瓷刀具共同弱點是脆性大，在沖擊力作用下極易脆裂，因此陶瓷刀片宜選用帶負倒棱的負型無孔刀片。負前角刀片是加工硬碎材料的首選角度，這樣可改善陶瓷刀片刀刃的抗沖擊能力。?

③刀刃的倒棱處理：陶瓷刀片即使有了負前角，如不作刃口鈍化或倒棱處理，粗車司太立合金這類材料時刀刃仍會承受不了間斷沖擊切削力，刀刃容易產(chǎn)生缺口。選用負倒棱刀片，可改善刀尖在切削過程中的受力狀況。（如圖一）