硬质合金刀具的放电等离子烧结（SPS）是一种新型硬质合金刀具的烧结技术，它通过直接在颗粒之间通入脉冲电流进行加热烧结。在放电等离子烧结（SPS）的烧结过程中，电极通入直流脉冲电流时瞬间产生的放电等离子体，使烧结体内部各个颗粒均匀地自身产生焦耳热并使颗粒表面活化，利用颗粒内部自身发热进行烧结。这种放电直接加热法，热效率极高，放电点的弥散分布能够实现均匀加热，因而容易制备出均质、致密、高质量的烧结体。由于升温速率快，直接跳过了表面扩散过程，有效的控制晶粒尺寸。


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硬质合金刀具的微波烧结是近十几年来发展起来的一种新型硬质合金刀具的烧结技术，它与常规加热方法有显著的不同。微波烧结通过微波与烧结材料的相互作用使烧结材料内部的原子、分子或离子的动能增加，故材料的烧结活化能降低，扩散系数提高，可实现低温快速烧结，即细粉来不及长大就已被烧结，是制造细晶材料的有效手段。

微波烧结力学性能明显优于传统烧结。微波烧结有以下几个优点：显著降低了烧结温度，最高可达500 ℃；降低能耗；缩短烧结时间，提高致密度，细化晶粒。但是微波烧结过程中容易出现热失控效应，对烧结体加热不均匀，从而影响产品性能。另外适合工业生产的大功率微波炉在制造上有很大困难，微波烧结还不能大规模用于生产。


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硬质合金刀具的离子注入是一种新型的硬质合金刀具表面加工技术。硬质合金刀具的离子注入是指在离子注入机中将离子加速成高能高速的离子束，注入到固体材料的表面内，获得高硬度的硬化层。近年来，研究人员开始使用离子注入作为改良硬质合金刀具性能的手段，并发现经过离子注入后硬质合金刀具的耐磨性和使用寿命都得到提高，而且大幅度提高耐用度（50 %到4倍）。

离子注入技术相对于涂层技术有独特的优越性，它使材料表层区域的化学组成和微观结构发生变化，离子轰击的多种强化作用使材料内部产生晶格缺陷，从而提高表面的机械性能。同时克服了涂层和基体的结合问题。硬质合金刀具的离子注入以N、C最具有代表性，目前，已经有研究人员在开发双离子注入技术。

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硬质合金刀具磨损形态主要表现为前刀面磨损、后刀面磨损及边界磨损，由于切削过程比较复杂，多种硬质合金刀具磨损形态可能同时出现。

切削Ti6Al4V时，在硬质合金刀具磨损形态中，硬质合金刀具的副后刀面磨损通常比主后刀面磨损更为严重。原因在于，钛合金是一种难加工材料，在切削过程中，硬质合金刀具前刀面与切屑、主后刀面与加工表面发生剧烈的摩擦，产生很高的接触压力和温度，在硬质合金刀具的前、主后刀面及边界都会产生磨损。同时，钛合金材料的弹性模量小，切削时已加工表面回弹大，副后刀面与工件已加工表面的实际接触面积会有较大增加，从而导致硬质合金刀具的副后刀面磨损通常比主后刀面磨损更为严重。
 

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采用YG8 、YT15和YW2三种牌号的硬质合金刀具进行干切削Ti6Al4V时，低速切削和高速切削对硬质合金刀具的牌号选择不同。
1.低速切削时三类硬质合金刀具均以黏结磨损为主。

2.高速切削时YG8 刀具仍以黏结磨损为主；YT15 刀具在主要发生黏结磨损的同时会产生一定程度的扩散磨损、氧化磨损；黏结磨损、扩散磨损和氧化磨损在YW2刀具的磨损中占据同样地位。高温导致的Co黏结相失效是三类刀具磨损的主要原因。

3.进一步研发用于高速切削钛合金的涂层硬质合金、细晶硬质合金刀具时，基体宜选用 YW 类硬质合金刀具。

从经济性出发，在低速切削钛合金时可优先选用YG 类硬质合金刀具，高速切削时选用YW类硬质合金刀具比较适合。


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硬质合金刀具磨损主要有磨料磨损、粘结磨损、扩散磨损和化学磨损者四类，各类硬质合金刀具磨损的原因如下：
1.磨料磨损。切削时，在切屑、被加工工件材料中含有的一些碳化物、氧化物等硬质点以及积屑瘤碎片等，能够划伤硬质合金刀具表面，这就是磨料磨损（也叫硬质点磨损）。
2.粘结磨损。存在于硬质合金刀具表面上的微粒在与切屑或工件的相对运动中被带走，刀具就会发生黏结磨损。
3.扩散磨损。在切削高温下，硬质合金刀具表面与工件、切屑所形成的新鲜表面时时接触，刀具中的化学元素与工件、切屑中的化学元素会发生相互扩散的现象，使硬质合金刀具材料的性能下降，加速刀具磨损。
4. 化学磨损。当温度条件符合时硬质合金刀具能够与某些周围介质发生化学反应，在加工环境中如果存在某种腐蚀性介质，会对刀具产生腐蚀，对刀具形成磨损。

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在安装时，应依次并均匀将固定螺栓拧紧，但不要过紧，否则会导致车刀安装不正确。刀头伸出刀架的长度应尽量小，伸出过长时易引起刀具振动，损坏合金刀片，降低切削用量。

车削外圆时，车刀安装的刀尖应对准中心线，镗削时也应准确对准正中心。安装车刀时，使用一块厚的刀垫优于几片薄刀垫，由于刀垫之间的不紧实，加工过程中会产生振动导致硬质合金刀片崩刃。车削铸铁，青铜及黄铜时，刀尖应正对中心线，车削钢材时可略高于中心线（1-2mm）

在加工时，应定期检查刀具和工件的固定情况。在加工时如果车床突然停止，不得使工件反转，这会使刀具损坏，微波阿虎刀具应从后螺栓开始依次松开，以便松开的车切削部沿着工件表面向下活动，离开切削。
刀具最初切入工件时，应手动慢慢进刀，吃到工件后，才能机动进刀。进刀和退刀只能在刀具或工件转动的情况下进行。只有在刀具退出工件后，才能停车。

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工件材料的的强度，硬度低时可选择较大的前角，反之应取较小的前角。加工特别硬的工件时，前角应很小甚至取负值；工件材料硬度强度较高时，为保证切削刃强度，宜取较小的后角。

加工塑性材料时，尤其是冷作硬化严重的材料应取较大的前角；若工件材质较软，塑性较大或宜加工，硬化时应加大后角。加工脆性材料可取较小的前角；由于切削力集中在刃区附近，宜取较小的后角。

粗 加工时，特别是断续切削，承受冲击性载荷对硬皮的铸锻件粗车时，为保证刀具足够的硬度，应适当减小前角。粗加工强力切削时，要求切削刃有足够强度，应取较 小的后角。精加工时，由于刀具磨损主要发生在切削刃区和后刀面上，增大后角可延长刀具使用寿命和提高已加工的表面质量。

工艺系统刚性差时，应适当减小后角并选取较大的前角。


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高 性能整体硬质合金小模数滚刀，主要用于加工各种金属及非金属小模数齿轮。这种滚刀外径分别为φ25，φ32，φ40三个系列。φ25直径系列，模数从 0.4-1.0mm；φ32直径系列，模数从0.4-1.5mm，φ40直径系列，模数从0.4-2.0mm。精加工等级分为：AAA级，AA级，A级， 可加工国标5-7级齿轮。根据滚刀的不同用途可进行TiN涂层，TiAIN涂层和其他种类涂层，以提高滚刀的切削性能。

按照齿轮制造工艺不同，滚刀齿形型式分为全切式和非全切式。非全切式滚刀只有顶刃和侧刃参加切削，而底齿不参加切削。而全切式滚刀除顶刃和侧刃参加切削，底齿也参加切削且沿着被加工齿轮的齿顶切去余量。


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硬质合金刀具滚削实际应用于切削性能差的齿轮材料，应首先查明不发生崩刃的安全区，并在该范围内选择切削速度。由于多数生产商为达到强力切削状态，提高生产效率多通过增加硬质合金滚刀的头数。需注意的事用多头硬质合金滚刀高速切削性能差的齿轮材料，热烈扩展引发的崩刃便容易发生。所以根据不发生初期崩刃的安全区放慢切削速度。当切削刃加上负前角后，刃口的强度提高，加之初期宏观崩刃不易发生的缘故，初期宏观崩刃的危险区域从切削速度高的方向缩小，安全区扩大。同时倒角量越大，各边界线的影线侧为安全区，发生初期宏观崩刃的危险区从切削高的区域缩小越明显。无前角和无侧角，个边界线的影线侧为安全区。进给量越大，不发生初期宏观崩刃的安全区从切削速度高的区域扩大越明显。这是偶遇作用于切削刃面的力，即作用局部的主切削分力方向的力远离刃口的缘故。由于硬质合金种类不同，主要发生初期宏观崩刃的安全区从切削速度高的区域开始出现的差异更为明显，硬质合金刀具材料种类的改良也是防止硬质合金崩刃的对策之一。


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