随着航空航天、深海探测、无人工厂、精密制造等的快速发展，如今对于关键零部件的性能要求也变得非常高，对于使用材料也越发重视。高硅铝合金由于其具有较小比重、较低热膨胀系数、较高的热导率以及良好的刚度和稳定的化学性质被广泛运用于汽车配件、电子元件、航空传动件等领域。但高硅铝合金是一种难加工材料，在切削加工时会加大切削力、提升切削温度、加剧刀具磨损等，使得切削效率降低，造成刀具寿命变短。基于仿生学理念对大自然中的一些自然生物进行研究得到--些有效规律，并将这些规律运用于设计中将是未来的大趋势。基于仿生学的微织构技术在刀具中的应用，因其不改变原有刀具材料和结构,对现有条件改变较少且高效经济,已成为研究热点之一。
硅铝合金介绍
硅铝合金作为一种以硅、铝为主要成分经过锻造的一种锻造合金，具有质量轻、导热性好等性能。高硅铝合金指含硅量在27%--70%之间的硅铝合金，通过提高硅铝合金铝基中的硅的饱和度以加强材料性能的复合材料,这种合金材料的性价比非常高且运用广泛。调节硅含量可以获得性能不同的高硅铝合金，高硅铝合金具有导电性好、热导率高、密度低、硬度高、致密性高等特点”。
在工业分类中，按照含硅量的高低将硅铝合金分成过共晶、共晶、亚共晶三种类型，其中铸造的硅铝合金中的硅含量越高其耐磨性将越大、比重将越小、膨胀系数越好、抗裂性越好。-般而言，由于硅铝合金具有强度低、硬度低、导热性好、塑性低的良好机械性能，且允许高速加工，因此有人认为硅铝合金是一-种易加:工的材料。但通过生产和研究现，硅铝合金在加工中会对刀具产生严重的磨损，且随着硅含量的增加硅铝合金的加工性能将越来越低。
高硅铝合金加工难点
含硅量的增加使得材料加工性能下降，以往低含量的亚共晶硅铝合金沿用硬质合金刀具勉强可以实现需要的加工目的。硅铝合金的生产实践表明其磨损刀具特别严重，特别是加工硅含量更高的高硅铝合金时，刀具需要交替加工铝基和硅颗粒容易出现以下问题:
(1)刀-屑粘结:
刀具和工件高速摩擦产生高温使得熔点较低的硅铝合金切屑粘结在前刀面上产生积屑瘤导致切削刃损坏。实验研究表明，随着切屑深度的增加刀-屑粘结将越来越严重。积屑瘤的频繁出现与脱落会对加工成形的精度降低，而高硅铝合金主要运用在一些高精度要求的场所中。
(2)切削变形:
因为高硅铝合金硬度较小、塑性铰高，在加工时工件会因为切削力和切削热变化，出现不同程度的不稳定变形，在前刀面高温高压的环境中，工件会因此发生一些细小变形从而导致加工精度的降低。
(3)刀具磨损大:
因为高硅铝合金较小的弹性模量，容易弹性振动，使得刀面与工件摩擦而损坏刀具。又因为高硅铝合金里的铝在接触空气的时候会氧化生成Al2O3颗粒，造成颗粒磨损并缩短刀具寿命。
高硅铝合金8-12%Si铣刀选择
铝合金在实际应用中会加入硅元素，而硅对硬质合金有腐蚀作用。虽然一般只对超过12%Si（高硅铝合金）的铝合金推荐使用金刚石刀具，但这并不是绝对的。
硅含量在8%-12%之间的铝合金是一个过渡区间，既可以使用普通硬质合金，也可以使用金刚石刀具。但使用硬质合金应使用经PVD(物理镀层)方法、不含铝元素的、膜层厚度较小的刀具，因为目前的超硬镀层多为铝、氮、钛三者的化合物，可能会因硬质合金基体随膜层剥落时少量剥落造成崩刃。因此建议在硅含量超过8%时就推荐使用金刚石刀具。
高硅铝合金加工时PCD刀具选择
如果pcd刀具的切削刃钝化，切削时会将硅颗粒从基体中撕离，从而破坏加工表面光洁度。硬度较软的低硅铝合金也并不一定易于切削加工(尤其当工件表面质量要求较高时)，加工此类合金时遇到的主要问题是卷屑不良和容易产生积屑瘤，影响加工表面光洁度，特别是硅含量低于9%的粘性铝合金，加工难度相当大。
所以PCD刀片的成功应用不仅仅取决于合理选用刀具几何参数和切削参数(如PCD车刀常用的进给率范围为0.13mm/r(精车)～0.38mm/r(粗车))，有时还需要刀具供应商对刀具使用中遇到的问题提供解决方案。
高硅铝合金铣刀供应商选择
高硅铝合金是一种比较新的材料，专业的高硅铝合金铣刀供应商相对还比较少，大多都是根据市场需求推出产品。也有一部分供应商是专业从事难加工材料的刀具供应，这一类供应商是只在难加工领域深耕的企业。
比如标兵铣刀，就是专业从事高硅铝合金铣刀这种有加工难度的刀具。
在供应商选择上，一定要注意对方技术的重要性，对于难加工材料来讲，试刀和生产都是需要对方技术支持的。
