方案是将仿形车床的刀架拆下，在此位置上安装一个液压驱动的铣削头。该铣削头结构简单，由铣刀主轴和液压马达组成（如所示）。主轴前端采用7：4的锥孔，用于安装铣刀刀体。此方案结构简单、紧凑，成本低廉，易于推广。工件主轴需要进行降速，以便能形成较好的加工表面，考虑到实用性，采用变频调速器进行降速传动。
随着科学技术的进步和现代化战争的需要，各种高强度、超高强度材料的广泛使用，使切削加工难度大。车铣技术特别适用于某些大件的外圆和内孔的粗加工。为此，通过对仿形车床的改造，采用了仿形正交车铣的方法进行大型工件外圆的粗加工，并在改造的仿形正交车铣机床上进行了一系列的刀具磨损试验，研究分析了正交车铣高强度钢的刀具磨损过程、磨损形态和磨损机理，为进一步研究正交车铣特型工件的制造工艺打下基础。
1正交车铣刀具磨损试验11试验目的和方法正交车铣刀具磨损试验的目的是采用单因素试验方法，通过两种不同的刀具材料的刀具磨损，来研究正交车铣刀具的磨损形态、磨损机理以及磨损过程的规律，并对试验结果加以理论分析。正交车铣刀具磨损表面形貌是由日本SSX-550扫描电子显微镜观察分析的，副后刀面磨损量由IM工具显微镜测量。
3试验条件工件材料：某高强度钢，由于它的含碳量和Si、Mn含量都很高，所以不仅强度、硬度提高，合金碳12试验设备正交车铣某高强度钢的刀具磨损试验是在一台改造的CE7132A仿形车床上进行的。具体的改造基金项目：国家高技术研宄发展计划资助项目（2003AA424020）；沈阳理工大学博士启动基金资助项目（BS04007）兵工学报bookmark2化物及硬质点的数量也相应增加，属于难加工材料。
试验刀具：正交车铣刀具为立装可转位端面粗铣刀，直径为50mm，安装齿数为6.刀片材料为无TiN涂层和有TiN涂层的SC30硬质合金刀片（相当于国际标准P20-P40）。SC30硬质合金刀片的物理机械性能为密度12.抗弯强度>1600N/mm2.工件直径150mm；铣削方式逆铣；正交车铣偏心距17mm；冷却方式乳化液冷却。
2正交车铣刀具磨损试验结果及分析21正交车铣刀具的磨损过程试验结果表明，正交车铣某高强度钢时刀具磨损曲线如所示。与其它金属切削方式的刀具磨损规律类似，正交车铣刀具磨损过程分为初期磨损、正常磨损和剧烈磨损三个阶段组成。
某高强度钢时，在前刀面上相应于产生月牙洼的地方，其切削温度*高，因此磨损也*大。在磨损过程中，月牙洼宽度逐渐扩展，到一定程度时，切削刃的强度大为削弱，*后导致崩刃，如（工件转速为30r/min；切削深度为1mm；轴向进给速度为2. 5mm/r；铣刀转速为示。对于有TiN涂层的正交车铣刀片，在正交车铣某高强度钢过程中，由于TiN涂层硬质合金刀片的前刀面存在有残余张应力，且涂层和基体间有脆性较大的中间层（n相），因此，TiN涂层的正交车铣刀片的前刀面磨损为表层材料的剥落，如（工件转速为30r/min；切削深度为1mm；轴向进给速度为2.5mm/r；铣刀转速为所示。
22正交车铣刀具的磨损形态正交车铣刀具磨损与普通的车削、铣削的刀具磨损相比较，都存在前刀面的磨损、后刀面磨损、副后刀面的磨损形态。但是，正交车铣刀具磨损又有其不同之处，对于无涂层的正交车铣刀片，正交车铣檫应力和接触应力作用，在距离刀具表层一定深度下的刀具材料的内部，产生了接触疲劳裂纹源，而后在继续经过多次反复的接触作用后，接触疲劳裂纹源向刀具表层方向迅速扩张，从而在刀具表层上形成了网状的裂纹，刀具表层因裂纹的扩展而造成龟裂，在切屑不断地击打下导致刀具表层材料一层层地被剥落，如（工件转速为30r/min；切削深度为1mm；轴向进给速度为2.5mm/r；铣刀转速为2800r/min（439.6m/min））所示。
疲劳一剥落磨损的磨损量，取决于疲劳裂纹源距离刀具表层的深度和交变应力作用频率，二者越大，则疲劳一剥落磨损量越大。疲劳-剥落磨损与粘结磨损相互作用加剧了正交车铣刀具的磨损过程。对于TiN涂层刀片来说，由于其常温硬度和耐磨性得到了显著的提高，从而提高了其抗月牙洼磨损和抗后刀面、副后刀面磨损的能力，但是，由于TiN涂层材料的线膨胀系数大于基体材料，经过涂层工艺，刀具表面存在有残余张应力，且涂层和基体间有脆性较大的中间层O相）。因此，TiN涂层刀片的主要磨损机理是刀具的前刀面涂层的疲劳一剥落磨损。
另外，在切削速度较高时，由于扩散磨损作用使得刀具表层材料发生组织转变和弱化，造成刀具表面层材料变得脆弱，因此，在刀具表面层上更加容易产生疲劳裂纹。所以，在切削速度较高时，由于在疲劳一剥落磨损和扩散磨损的相互影响、相互作用下，使得正交车铣刀具的磨损更加剧烈。
在正交车铣某高强度钢时，元素的相互扩散是明显的。采用扫描电子显微镜和电子探针显微分析仪检查刀具的前刀面、后刀面以及副后刀面微区的化学成分，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，刀具表面发生贫钨、贫钴现象，导致了刀具强度削弱。切屑、工件中的铁和碳元素向硬质合金刀具中扩散，形成新的低硬度、高脆性的复合碳化物，使得正交车铣刀具磨损加剧。正交车铣刀具的扩散磨损除了刀具材料的组成元素在高温作用下直接扩散到工件材料中去以外，还会由于相互扩散使刀具表层的强度下降，使碳化物晶粒从刀具基体中被切屑带走，从而加剧了疲劳一剥落磨损。两个过程一（扩散溶解使刀具表面弱化和刀具材料疲劳裂纹源的产生）一在正交车铣对于有TiN涂层的正交车铣刀片和无涂层的硬质合金正交车铣刀片相比，在初期磨损阶段，由于TiN涂层的摩檫系数小、具有扩散屏障等的作用，阻碍了正交车铣刀具基体材料的WC、Co等元素的扩散，因此扩散磨损强度很微小。这样有TiN涂层的硬质合金刀片较无涂层的硬质合金刀片的耐用度就有了很大的提高。
3结论正交车铣某高强度钢时刀具磨损与其它切削方式的刀具磨损规律类似，刀具磨损过程由初期磨损、正常磨损和剧烈磨损三个阶段组成。
正交车铣某高强度钢时的刀具磨损形态主要为：无TiN涂层的硬质合金刀具以月牙洼磨损为主，有TiN涂层的硬质合金刀具以表层材料剥落磨损为主。
正交车铣某高强度钢时的刀具磨损机理随切削速度的提高伴随有扩散磨损等，各种磨损机理相互影响，相互作用，加速了正交车铣刀具的磨损。
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