可以 “ 开天 ” 亦能 “ 辟地 ”

　　现实中许多工厂生产品种很多，数量不多，材料硬度各一，有的还有黑皮，工件表面有连续有断续，有的要求精加工，有的要求半精加工粗加工……这都给刀片的采购、备货、管理带来挑战。

　　能否有一种通用的材料和断屑槽呢?这是本文另一个研究开发的目标，即刀片的通用性要广。这样就可以减少采购，而在之前需要储备许多各式各样的刀片，造成管理不便，成本过高。

　　理想的刀片是材料和涂层的硬度和韧性都能达到最高，适应任何切削条件的断屑槽。这样，只要准备一种刀片，就什么都能加工了，那该多好!

　　但这似乎难以实现，尽管困难，人们还是不断朝这个理想的方向努力。如对材料和涂层的微细化、纳米化以及控制结晶方向等，既提高硬度耐磨性又提高了韧性耐破损性，这就是朝理想前进了一大步。先进的MC6000系列就比上一代产品通用性有很多扩展， 例如MC6015材质虽然硬，但综合性能通过纳米化等先进技术已经提高，再结合不同的断屑槽，就扩大了使用范围。如当它选用LP、SA类断屑槽、MA 断屑槽可在连续稳定表面条件下， 分别进行轻、中切削(ap=0.3-4)，选用无代号和RP断屑槽可进行轻断续表面条件下的中、粗加工(ap=1.5-6)。但是还不够，因韧性不足，无法进行不稳定重断续切削。若改用韧性高的MC6035，又无法兼顾到需要耐磨性高的应用范围。此外断屑槽所备用的种类还较多，应用尚不方便。

　　

　　图8：各涂层材料适用范围

　　针对这些情况，再结合中国企业的现状，通用性的扩展再次被提上议程。为此三菱公司在之前的基础上，开发了新的涂层UE6120(如图8)，它所适应的加工范围要比MC6025系列的宽，韧性则要优于MC6015，并被命名为“开天”涂层刀片。

　　

　　图9：UE6120 断屑槽结构形状及实际应用

　　UE6120是在通用性较好的UE6020基础上进行改进后推出的新产品。它的几层涂层成分、组织、结构大致与过去的系列相同，但各层厚度，具体的组织结构有所不同，更强调了提高韧性，因此韧性耐破损性超过了以往。它只有3种断屑槽;MA，无代号和GH(图9)。故也便于选择。仅用这一种材料，只要改变少数几种断屑槽，就可以进行轻切削， 中切削， 粗加工。切削深度ap为0.3mm-6mm。不但可以切钢、合金钢，而且可以切削铸铁、不锈钢等，加工材料的范围也扩大了。强断续切削、中断续切削，以及连续切削皆能胜任。根据零件表面断续程度不同，切削速度也可从175m/min到305m/min。在图9中，还可以见到各断屑槽的结构形状和它们所适应的进给量f和切深ap范围。

　　为测定UE6120刀片在强断续切削，中等断续切削的耐破损性能，用不同的进给量(0.17-0.24mm/rev)，不同的冲击次数(0-3000)进行了试验，证明性能良好。又对S45C 钢和SCM440 铬钼合金钢进行连续切削实验13-20分钟，测定其后刀面磨损，磨损量均未超过标准磨钝高度。经广泛试切汽车工业中的多种零件，证明效果令人满意。

　　对车削用刀片的高效稳定性和通用性这两个研发的方向，三菱公司紧抓不放， 在切钢方面取得上述成绩外， 在切削铸铁方面，又新推出了MC5005，MC5015高效稳定刀片系列。由于应用了专利的纳米结构和强固结合技术，其性能优于较昂贵的陶瓷材料，切削速度可高达600m/min。

　　这两种涂层材料分担了连续和断续切削，再配合不同断屑槽效果更佳。在切削不锈钢方面，又新推出了MP735通用刀片系列，它采用了新的高铝技术，非但不会像一般技术因含铝过多，造成涂层硬度等性能下降，反使之提高。虽仅备两种断屑槽，但可切削各类不锈钢如奥氏体、铁素体，马氏体等，也可切削二相系和析出硬化系，可连续、也可断续加工，可精加工，粗加工，还可以切除黑皮，通用性非常好，商业上被命名为“辟地”涂层刀片和UE6120系列的“开天”涂层相对应。这两种研发方向及其实际成果给人们不少启示，值得我们思考学习和应用。