方案是將仿形車床的刀架拆下，在此位置上安裝一個液壓驅動的銑削頭。該銑削頭結構簡單，由銑刀主軸和液壓馬達組成（如所示）。主軸前端采用7：4的錐孔，用于安裝銑刀刀體。此方案結構簡單、緊湊，成本低廉，易于推廣。工件主軸需要進行降速，以便能形成較好的加工表面，考慮到實用性，采用變頻調速器進行降速傳動。
隨著科學技術的進步和現代化戰爭的需要，各種高強度、超高強度材料的廣泛使用，使切削加工難度大。車銑技術特別適用于某些大件的外圓和內孔的粗加工。為此，通過對仿形車床的改造，采用了仿形正交車銑的方法進行大型工件外圓的粗加工，并在改造的仿形正交車銑機床上進行了一系列的刀具磨損試驗，研究分析了正交車銑高強度鋼的刀具磨損過程、磨損形態和磨損機理，為進一步研究正交車銑特型工件的制造工藝打下基礎。
1正交車銑刀具磨損試驗11試驗目的和方法正交車銑刀具磨損試驗的目的是采用單因素試驗方法，通過兩種不同的刀具材料的刀具磨損，來研究正交車銑刀具的磨損形態、磨損機理以及磨損過程的規律，并對試驗結果加以理論分析。正交車銑刀具磨損表面形貌是由日本SSX-550掃描電子顯微鏡觀察分析的，副后刀面磨損量由IM工具顯微鏡測量。
3試驗條件工件材料：某高強度鋼，由于它的含碳量和Si、Mn含量都很高，所以不僅強度、硬度提高，合金碳12試驗設備正交車銑某高強度鋼的刀具磨損試驗是在一臺改造的CE7132A仿形車床上進行的。具體的改造基金項目：國家高技術研宄發展計劃資助項目（2003AA424020）；沈陽理工大學博士啟動基金資助項目（BS04007）兵工學報bookmark2化物及硬質點的數量也相應增加，屬于難加工材料。
試驗刀具：正交車銑刀具為立裝可轉位端面粗銑刀，直徑為50mm，安裝齒數為6.刀片材料為無TiN涂層和有TiN涂層的SC30硬質合金刀片（相當于國際標準P20-P40）。SC30硬質合金刀片的物理機械性能為密度12.抗彎強度>1600N/mm2.工件直徑150mm；銑削方式逆銑；正交車銑偏心距17mm；冷卻方式乳化液冷卻。
2正交車銑刀具磨損試驗結果及分析21正交車銑刀具的磨損過程試驗結果表明，正交車銑某高強度鋼時刀具磨損曲線如所示。與其它金屬切削方式的刀具磨損規律類似，正交車銑刀具磨損過程分為初期磨損、正常磨損和劇烈磨損三個階段組成。
某高強度鋼時，在前刀面上相應于產生月牙洼的地方，其切削溫度*高，因此磨損也*大。在磨損過程中，月牙洼寬度逐漸擴展，到一定程度時，切削刃的強度大為削弱，*后導致崩刃，如（工件轉速為30r/min；切削深度為1mm；軸向進給速度為2. 5mm/r；銑刀轉速為示。對于有TiN涂層的正交車銑刀片，在正交車銑某高強度鋼過程中，由于TiN涂層硬質合金刀片的前刀面存在有殘余張應力，且涂層和基體間有脆性較大的中間層（n相），因此，TiN涂層的正交車銑刀片的前刀面磨損為表層材料的剝落，如（工件轉速為30r/min；切削深度為1mm；軸向進給速度為2.5mm/r；銑刀轉速為所示。
22正交車銑刀具的磨損形態正交車銑刀具磨損與普通的車削、銑削的刀具磨損相比較，都存在前刀面的磨損、后刀面磨損、副后刀面的磨損形態。但是，正交車銑刀具磨損又有其不同之處，對于無涂層的正交車銑刀片，正交車銑檫應力和接觸應力作用，在距離刀具表層一定深度下的刀具材料的內部，產生了接觸疲勞裂紋源，而后在繼續經過多次反復的接觸作用后，接觸疲勞裂紋源向刀具表層方向迅速擴張，從而在刀具表層上形成了網狀的裂紋，刀具表層因裂紋的擴展而造成龜裂，在切屑不斷地擊打下導致刀具表層材料一層層地被剝落，如（工件轉速為30r/min；切削深度為1mm；軸向進給速度為2.5mm/r；銑刀轉速為2800r/min（439.6m/min））所示。
疲勞一剝落磨損的磨損量，取決于疲勞裂紋源距離刀具表層的深度和交變應力作用頻率，二者越大，則疲勞一剝落磨損量越大。疲勞-剝落磨損與粘結磨損相互作用加劇了正交車銑刀具的磨損過程。對于TiN涂層刀片來說，由于其常溫硬度和耐磨性得到了顯著的提高，從而提高了其抗月牙洼磨損和抗后刀面、副后刀面磨損的能力，但是，由于TiN涂層材料的線膨脹系數大于基體材料，經過涂層工藝，刀具表面存在有殘余張應力，且涂層和基體間有脆性較大的中間層O相）。因此，TiN涂層刀片的主要磨損機理是刀具的前刀面涂層的疲勞一剝落磨損。
另外，在切削速度較高時，由于擴散磨損作用使得刀具表層材料發生組織轉變和弱化，造成刀具表面層材料變得脆弱，因此，在刀具表面層上更加容易產生疲勞裂紋。所以，在切削速度較高時，由于在疲勞一剝落磨損和擴散磨損的相互影響、相互作用下，使得正交車銑刀具的磨損更加劇烈。
在正交車銑某高強度鋼時，元素的相互擴散是明顯的。采用掃描電子顯微鏡和電子探針顯微分析儀檢查刀具的前刀面、后刀面以及副后刀面微區的化學成分，如所示刀具中的Fe、Si等元素的含量增大，W、Co等元素的含量降低，刀具表面發生貧鎢、貧鈷現象，導致了刀具強度削弱。切屑、工件中的鐵和碳元素向硬質合金刀具中擴散，形成新的低硬度、高脆性的復合碳化物，使得正交車銑刀具磨損加劇。正交車銑刀具的擴散磨損除了刀具材料的組成元素在高溫作用下直接擴散到工件材料中去以外，還會由于相互擴散使刀具表層的強度下降，使碳化物晶粒從刀具基體中被切屑帶走，從而加劇了疲勞一剝落磨損。兩個過程一（擴散溶解使刀具表面弱化和刀具材料疲勞裂紋源的產生）一在正交車銑對于有TiN涂層的正交車銑刀片和無涂層的硬質合金正交車銑刀片相比，在初期磨損階段，由于TiN涂層的摩檫系數小、具有擴散屏障等的作用，阻礙了正交車銑刀具基體材料的WC、Co等元素的擴散，因此擴散磨損強度很微小。這樣有TiN涂層的硬質合金刀片較無涂層的硬質合金刀片的耐用度就有了很大的提高。
3結論正交車銑某高強度鋼時刀具磨損與其它切削方式的刀具磨損規律類似，刀具磨損過程由初期磨損、正常磨損和劇烈磨損三個階段組成。
正交車銑某高強度鋼時的刀具磨損形態主要為：無TiN涂層的硬質合金刀具以月牙洼磨損為主，有TiN涂層的硬質合金刀具以表層材料剝落磨損為主。
正交車銑某高強度鋼時的刀具磨損機理隨切削速度的提高伴隨有擴散磨損等，各種磨損機理相互影響，相互作用，加速了正交車銑刀具的磨損。
來源：中國刀具網 作者：[db:作者]
