百奥氏体不锈钢具有良好的耐腐蚀、耐酸、耐碱等特性，在许多领域中都有广泛的应用。在机械加工中，奥氏体不锈钢具有高温强度高、热导率低、加工硬化现象严重等特点，因此在钻削加工时存在排屑困难、切削力大、切削温度较高、刀具磨损严重等问题。

　　高速钢涂层钻头具有高硬度、高强度、高韧性、高耐磨性的优点，已广泛应用于机械加工领域。最初应用的TiN涂层由于其较低的耐氧化性以及较低的硬度，已不能适应高强度耐热合金材料的生产加工。TiAlN涂层化学稳定性好，高温抗氧化磨损性能好，可应用于高速切削加工。TiCN涂层较TiAlN涂层具有更小的摩擦因数，收穑日期：2005*01基金项目：科技型中小企业技术创新基金资助项目（04C26213101122）；上海市引进技术吸收与创新计划项目；航空科学基金资助项目（04H57001）在低温时具有更高的硬度，因此更适合于中低速切削的应用场合。在难加工材料的切削中，TiAlN和TiCN涂层刀具有逐渐取代TiN涂层刀具的趋势h21.本文应用自行开发的TiN、TiAlN和TiCN涂层高速钢专用麻花钻对1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢进行钻削试验，对比这三种钻头的刀具寿命以及刀具的磨损情况，得出了这三种涂层钻头的磨损机理，对实现奥氏体不锈钢的高效率、高精度钻削具有指导意义。

　　1试验条件主要试验装置有DMU70V高速加工中心、Kistler9272型测力仪、Nikon显微镜及拍照系钻削条件为：切削速度12 0.12~0.16mm/r，切削液为乳化液。加工工件材元素CSiMnCoP质量分数表2 M35高速钢成分元素CMnPSSi质量分数表3TiN、TiAlN.TiCN涂层主要特性涂层特性TiNTiAlNTiCN维氏硬度（常温）（GPa）23.825.127.7氧化温度（°c）620840720摩擦因数0.650.700.45晶体结构面心立方晶体面心立方晶体面心立方晶体TiNTiAINTiCN涂层钻头磨损曲线2.2钻削力与变形系数研究三种涂层钻头钻削1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢的钻削力和扭矩，切屑的变形系数。

    由可以看出，在加工初期（第20孔），T遇涂层钻头切削力较大，而TiAlN、TiCN涂层钻削力相差不大。由可以看出，在加工初期TiN涂层钻头切屑的变形系数最大，TiCN涂层钻头切屑的变形系数最小。通过研究发现，轴向钻削力的变化趋势与变形系数的变化层钻头各一支。

    在切削过程中，以后刀面磨损带最大宽度的平均磨损量作为刀具寿命评判的依据。本试验选取上述三种涂层钻头在切削过程中加工至不同孔数的后刀面形貌进行拍照，通过专用软件测量得到其后刀面磨损量，绘制的加工孔数一后刀面磨1.轴向力2.扭矩加工初始阶段（第20孔）切屑变形系钻削力。扭矩对比图数对比图趋势较为接近，变形系数的变化能够近似地反映轴向钻削力的变化。在加工初始，由于涂层对刀具基体的保护作用，三种涂层钻头的切削力以及扭矩差别不大，因此，三种涂层钻头加工奥氏体不锈钢产生的切屑的变形系数差别也不大。

    随着切削过程的进行，TiN涂层钻头切屑的变形系数迅速增大。这是由于TiN涂层抗磨损能力最弱，随着涂层的剥落，钻头前刀面基体暴露出来，切屑与前刀面之间的摩擦系数增大，阻碍了切屑从螺旋槽中排出，随着新切屑的生成，对原有切屑产生严重的挤压作用，导致了严重的二次变形，使得切屑的变形系数迅速增大。

　　通过对比切屑的变形系数可知，在整个钻削料为1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢（其成分如表1所示），钻头基体材料为M35高速钢（W6M5Ci4V2C5，其成分如表2所示），钻头涂层材料分别为低温PVD工艺制成的TiN、TiAlN、TiCN涂层，涂层厚度为2mm。