图示为使用一把由高硬度高韧性的材料制成、经优化设计几何形状和表面涂覆有TiAIN涂层为主要特点的高切削性能TauguTurn刀具，切削由高温合金制成的涡轮机零件。
找出最佳解决方案
图为Jeff Hogya和Nick Valletta两位先生。使用新型刀具，对五种不同高温合金零件进行了比较性切削试验研究，找到了既能得到高生产效率，又能延长刀具使用寿命的合适切削速度进行加工。
试验结果
- 选择175 sfpm的切削速度和0.008 ipr的进给速度。使刀具的使用寿命从原来只能加工2个增加到 12个零件。后来将切削速度提高到185 sfpm，进给速度提高到0.009 ipr，则刀具的使用寿命为能加工10个零件，比原来提高5倍。生产效率提高12%。
- 加工由Inconel 718 材料制成的制动手柄。零件长2.180英寸，选择165 sfpm 的切削速度和0.007 ipr的进给速度。使刀具的使用寿命从原来只能加工7个增加到 27个零件。后将切削速度提高到175 sfpm，进给速度提高到0.008 ipr，则刀具的使用寿命为能加工25个零件。生产效率提高13%。
- 加工由Waspalloy材料制成的大径螺栓。零件长1.560英寸，刀具使用寿命，在两种情况下得到提高。粗加工时，选择155 sfpm 的切削速度和0.0065 ipr的进给速度。使刀具的使用寿命从15个提高到能加工24个零件。精加工时，选择165 sfpm 的切削速度和0.003 ipr的进给速度。使刀具的使用寿命从15个提高到能加工50个零件。在这种情况中，切削速度不能再提高，因为它是在双主轴车床上加工，加工时间取决于两个主轴的配合使用情况。
- 加工由Inconel 718制成的涡轮机零件。零件长3.280英寸，粗加工选择165 sfpm 的切削速度和0.008 ipr的进给速度。切削深度选择0.060英寸。使刀具的使用寿命从6个提高到能加工10个零件。精加工时，开始选择165 sfpm 的切削速度和0.002 ipr的进给速度。后来改为选择180 sfpm 的切削速度和0.003 ipr的进给速度，切削深度0.008英寸。使生产效率提高60%.最大的生产效率提高，主要来源于加工时间和刀具交换次数的减少。
- 加工由Inconel 718制成的销钉。零件长0.625英寸，在Marubeni Citizen M32 瑞士车床上进行湿式切削。每个切削刃从加工10个零件到能加工45个零件。这种机床的获利是很重要的。因为每次换刀需化去5分钟时间。
- 加工由Waspalloy材料制成的大径螺栓。零件长1.560英寸，刀具使用寿命，在两种情况下得到提高。粗加工时，选择155 sfpm 的切削速度和0.0065 ipr的进给速度。使刀具的使用寿命从15个提高到能加工24个零件。精加工时，选择165 sfpm 的切削速度和0.003 ipr的进给速度。使刀具的使用寿命从15个提高到能加工50个零件。在这种情况中，切削速度不能再提高，因为它是在双主轴车床上加工，加工时间取决于两个主轴的配合使用情况。
随着新型刀具在更多高温合金零件车削中广泛使用，能平均增加刀具使用寿命的2 倍。现在Slabe公司已有100多种不同的难加工材料的零件在进行加工，每年能节约加工费用7万多美元。
较广应用换来更大节约
- 刀片由亚微细晶粒的硬质合金材料制成，在高硬度基础上大大提高了刀具韧性。
- 为使刀具在切削中降低切削力，和能进行最大限度的自由切削 ，将刀具设计成正前角几何形状。
- 将刀具表面涂覆了一层可比TiN涂覆层更能提高刀具耐用度和润滑性能的TiAlN涂层。
图示为使用一把由高硬度高韧性的材料制成、经优化设计几何形状和表面涂覆有TiAIN涂层为主要特点的高切削性能TauguTurn刀具，切削由高温合金制成的涡轮机零件。
继续改进
最终目的不能变
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- 晶粒的亚微细组织。刀具选用亚微细晶粒的硬质合金刀片，具有高的硬度和好的韧性，所以能承受高温合金车削中产生的很高切削温度，和很大切削力作用下产生的零件变形。还具有较高的防止刀具变脆的横向断裂强度。
- 周边磨削刀片。对双面三角形TT5030刀片的周边和外形进行磨削，能使刀具产生出金相组织最均匀、表面粗糙度好和锋利的切削刃。使刀具能在很大的剪切力作用下进行切削 ，较好地减小使切削力增大和切削温度升高的摩擦力。经周边磨削的切削刃，可保留一个仅有0.0005 英寸宽的刃带，为普通只经压制的刀片切削刃刃带宽度的三分之一到五分之一，所以能产生出较为理想的表面粗糙度，这一点对于最多选用高温合金材料制造的航空航天和医学工业用零件是相当重要的。
- 表面涂覆TiAlN。经过PVD涂覆工艺，能在刀具表面涂覆一层很薄的TiAlN涂覆层，所以特别适用于对锋利切削刃的涂覆。这一特点对于高温合金的加工尤其重要。
- 它能使用锋利的切削刃切削，同时提高刀具使用寿命。其原因是采取PVD涂覆工艺，能给刀具切削刃表面提供一个可防止以往高温合金切削中最容易产生裂纹的压应力，而没有减少刀具韧性。这是因为它没有以往CVD涂覆工艺要求那么高的涂覆时需要的高温，所以它能提供一个密度高、金相组织均匀的涂覆表面，极好地延长了刀具的使用寿命。
