百奧氏體不銹鋼具有良好的耐腐蝕、耐酸、耐堿等特性，在許多領域中都有廣泛的應用。在機械加工中，奧氏體不銹鋼具有高溫強度高、熱導率低、加工硬化現(xiàn)象嚴重等特點，因此在鉆削加工時存在排屑困難、切削力大、切削溫度較高、刀具磨損嚴重等問題。

　　高速鋼涂層鉆頭具有高硬度、高強度、高韌性、高耐磨性的優(yōu)點，已廣泛應用于機械加工領域。最初應用的TiN涂層由于其較低的耐氧化性以及較低的硬度，已不能適應高強度耐熱合金材料的生產(chǎn)加工。TiAlN涂層化學穩(wěn)定性好，高溫抗氧化磨損性能好，可應用于高速切削加工。TiCN涂層較TiAlN涂層具有更小的摩擦因數(shù)，收穡日期：2005*01基金項目：科技型中小企業(yè)技術創(chuàng)新基金資助項目（04C26213101122）；上海市引進技術吸收與創(chuàng)新計劃項目；航空科學基金資助項目（04H57001）在低溫時具有更高的硬度，因此更適合于中低速切削的應用場合。在難加工材料的切削中，TiAlN和TiCN涂層刀具有逐漸取代TiN涂層刀具的趨勢h21.本文應用自行開發(fā)的TiN、TiAlN和TiCN涂層高速鋼專用麻花鉆對1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼進行鉆削試驗，對比這三種鉆頭的刀具壽命以及刀具的磨損情況，得出了這三種涂層鉆頭的磨損機理，對實現(xiàn)奧氏體不銹鋼的高效率、高精度鉆削具有指導意義。

　　1試驗條件主要試驗裝置有DMU70V高速加工中心、Kistler9272型測力儀、Nikon顯微鏡及拍照系鉆削條件為：切削速度12 0.12~0.16mm/r，切削液為乳化液。加工工件材元素CSiMnCoP質量分數(shù)表2 M35高速鋼成分元素CMnPSSi質量分數(shù)表3TiN、TiAlN.TiCN涂層主要特性涂層特性TiNTiAlNTiCN維氏硬度（常溫）（GPa）23.825.127.7氧化溫度（°c）620840720摩擦因數(shù)0.650.700.45晶體結構面心立方晶體面心立方晶體面心立方晶體TiNTiAINTiCN涂層鉆頭磨損曲線2.2鉆削力與變形系數(shù)研究三種涂層鉆頭鉆削1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼的鉆削力和扭矩，切屑的變形系數(shù)。

    由可以看出，在加工初期（第20孔），T遇涂層鉆頭切削力較大，而TiAlN、TiCN涂層鉆削力相差不大。由可以看出，在加工初期TiN涂層鉆頭切屑的變形系數(shù)最大，TiCN涂層鉆頭切屑的變形系數(shù)最小。通過研究發(fā)現(xiàn)，軸向鉆削力的變化趨勢與變形系數(shù)的變化層鉆頭各一支。

    在切削過程中，以后刀面磨損帶最大寬度的平均磨損量作為刀具壽命評判的依據(jù)。本試驗選取上述三種涂層鉆頭在切削過程中加工至不同孔數(shù)的后刀面形貌進行拍照，通過專用軟件測量得到其后刀面磨損量，繪制的加工孔數(shù)一后刀面磨1.軸向力2.扭矩加工初始階段（第20孔）切屑變形系鉆削力。扭矩對比圖數(shù)對比圖趨勢較為接近，變形系數(shù)的變化能夠近似地反映軸向鉆削力的變化。在加工初始，由于涂層對刀具基體的保護作用，三種涂層鉆頭的切削力以及扭矩差別不大，因此，三種涂層鉆頭加工奧氏體不銹鋼產(chǎn)生的切屑的變形系數(shù)差別也不大。

    隨著切削過程的進行，TiN涂層鉆頭切屑的變形系數(shù)迅速增大。這是由于TiN涂層抗磨損能力最弱，隨著涂層的剝落，鉆頭前刀面基體暴露出來，切屑與前刀面之間的摩擦系數(shù)增大，阻礙了切屑從螺旋槽中排出，隨著新切屑的生成，對原有切屑產(chǎn)生嚴重的擠壓作用，導致了嚴重的二次變形，使得切屑的變形系數(shù)迅速增大。

　　通過對比切屑的變形系數(shù)可知，在整個鉆削料為1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼（其成分如表1所示），鉆頭基體材料為M35高速鋼（W6M5Ci4V2C5，其成分如表2所示），鉆頭涂層材料分別為低溫PVD工藝制成的TiN、TiAlN、TiCN涂層，涂層厚度為2mm。