刀具涂層技術(shù)，為你-的運用技術(shù)加冕
切削刀具表面涂層技術(shù)是近幾十年應市場需求展開起來的材料表面改性技術(shù)。選用涂層技術(shù)可有用前進切削刀具運用壽數(shù)，使刀具獲得尤秀的歸納機械功用，然后大幅度前進機械加工功率。
涂層的效果
1、前進硬質(zhì)合金的耐磨性功用；
2、前進抗癢化功用；
3、減小抵觸；
4、前進抗金屬疲勞功用；
5、添加抗熱沖擊性。
涂層的特色
1、力學和切削功用好。
涂層刀具將基體材料和涂層材料的尤秀功用結(jié)合起來，既堅持了基體-的耐性和較高的強度，又具有涂層的高硬度、高耐磨性和低抵觸系數(shù)。因而，涂層刀具的切削速度與未涂層的比較，切削速度可前進2~5倍，運用涂層刀具可以獲得明顯的經(jīng)濟效益。
2、通用性強。
涂層刀具通用性廣，加工規(guī)模明顯擴展，一種涂層刀具可以代替數(shù)種非涂層刀具運用，因而可以-減少刀具的種類和庫存量，簡化刀具處理，下降刀具和設(shè)備本錢。
涂層的分類
依據(jù)涂層方法不同，涂層刀具可分為化學氣相堆積，涂層刀具、物理氣相堆積，涂層刀具及混合工藝及組合技術(shù)。cvd涂層原理如圖a所示，pvd涂層原理如圖b所示�；旌瞎に囀堑入x子輔助cvd技術(shù)與傳統(tǒng)的pvd技術(shù)進行有用的結(jié)合。比方先堆積傳統(tǒng)的crn硬質(zhì)涂層，再在上面堆積一層用于減少抵觸的dlc涂層。組合技術(shù)是涂層前對東西或零部件的表面層進行氮化，可以前進涂層的-。
cvd涂層，堆積溫度在1 000℃左右，可以涂覆耐磨損性優(yōu)異的ticn、耐熱性非常優(yōu)異的al2o3厚膜，因而在發(fā)生高溫的高速、高功率切削加工中能顯示出長壽數(shù)，cvd涂層如圖a所示。
pvd涂層，堆積溫度在500℃左右，一般用在與無涂層硬質(zhì)合金、高速鋼相同或較高速的切削速度條件下，以延伸刀具壽數(shù)為政策。對基體-少、損害小，因而-合適用于要求耐磨損性、耐崩刃性的刀具，也適用于要求尖銳刃口的低進給加工與精加工或螺紋加工東西等，pvd涂層如圖b所示。
金剛石涂層選用cvd（化學蒸鍍法）在硬質(zhì)合金基體上組成。組成的涂層具有與天然金剛石相-的硬度與導熱系數(shù)，在非鐵材料的加工中發(fā)揮著優(yōu)異的功用。金剛石涂層刀具因為其-的切削功用，在切削加工范疇具有寬廣的運用前景，是加工石墨、金屬基復合材料、高硅呂合金及許多其他耐磨蝕材料的志向刀具，目前其主要運用范疇是轎車和航空航天工業(yè)。金剛石涂層刀具的安排如下圖所示。
金剛石涂層刀具安排
依據(jù)涂層材料的性質(zhì)，涂層刀具又可分為兩大類，即“硬”涂層刀具和“軟”涂層刀具�！坝病蓖繉拥毒邔で蟮闹饕呤歉叩挠捕群湍湍バ�，其主要長處是硬度高、耐磨性好，典型的是tic和tin涂層�！败洝蓖繉拥毒呤沁x用固體潤滑劑如mos2、ws2等制備的刀具，“軟”涂層尋求的政策是低抵觸系數(shù)，也稱為自潤滑刀具，它與工件材料的抵觸系數(shù)很低，只要0.1左右，可減小粘、減輕抵觸、下降切削力和切削溫度。
涂層的結(jié)構(gòu)
經(jīng)過多年的展開，涂層的結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生了許多改動，有了很大的改進。在涂層技術(shù)中，通常有以下五種不同的結(jié)構(gòu)：
1、單層結(jié)構(gòu)
望文生義，這種結(jié)構(gòu)只要一層涂層。當我們在顯微鏡下觀察這種結(jié)構(gòu)時，可以看見一些長柱形涂層結(jié)構(gòu)。這種涂層很簡單涂覆，但也很簡單發(fā)生裂紋和破損。-一下，當一個球擊中一束柱體時，這些柱體就會開始倒下，而裂紋簡單就能貫穿涂層，抵達基體。
2、多層結(jié)構(gòu)
多層結(jié)構(gòu)是由許多不同的單層結(jié)構(gòu)互相堆疊在一起構(gòu)成的。表面花紋鋼就是歷使上此類結(jié)構(gòu)的一個比如。多層結(jié)構(gòu)涂層可將幾種涂層材料的特性結(jié)合在一起，形成耐性與硬度-的表面。
3、納米多層結(jié)構(gòu)
納米多層結(jié)構(gòu)與多層結(jié)構(gòu)本質(zhì)上相同，但其層厚卻要薄得多：涂層厚度僅為原子級水平。
4、納米復合涂層結(jié)構(gòu)
納米復合涂層選用了與硬質(zhì)合金刀具相似的技術(shù)。這種納米結(jié)構(gòu)將粘結(jié)相（例如硬質(zhì)合金中的鈷）的耐性與納米復合涂層的硬度結(jié)合在一起。
5、梯度結(jié)構(gòu)
該結(jié)構(gòu)的涂層功用具有漸變性：涂層中心部分較軟而賦有彈性，而在接近表層時則變得堅固而耐磨。
涂層的選用
為了-地挑選和展開刀具及零部件的蕞佳-，需求區(qū)分其主要及特定的磨損性和失效機理。磨損、粘附、腐蝕和疲勞都視為磨損機理，而且都取決于實踐的運用。經(jīng)歷-，材料的抵觸和磨損都不是材料的原因，而是整個體系的原因。因而，在挑選涂層前就必須剖析整個抵觸體系，包含零部件的技術(shù)功用、抗壓力規(guī)模以及磨損機理的類型。
硬質(zhì)合金涂層的運用舉例
1、切削東西：鉆頭、刀片等。
2、耐磨東西，包含各種金屬模具、沖頭、軋輥、切開刀具等
涂層展開前景
其時切削工業(yè)依然面臨著各種問題，其間用戶要求越來越高以及要切削的材料特性這兩方面問題尤為杰出。
來歷：<硬質(zhì)合金刀具涂層的現(xiàn)狀及展開方向>
涂層是處理這些新難題的有用手段，涂層對硬質(zhì)合金壽數(shù)的影響程度-過基體本身對壽數(shù)的影響程度，涂層技術(shù)的展開方向?qū)⑹牵?/p>
1、下降涂層工藝溫度
2、增強�；Y(jié)合力
3、研發(fā)-韌的涂層材料
4、簡單易控的涂層工藝裝備
車刀材料的選擇
刀桿兩部分組成，刀桿一般是用碳素結(jié)構(gòu)鋼制成。由于刀頭擔任切削作業(yè)，非標刀具，因此刀頭資料有-具有下列-功能：
1）冷硬性。車刀在常溫時具有較高的硬度，即車刀的耐磨性。
2）紅硬性。車刀在高溫下保持切削所需的硬度，該溫度的蕞高值稱為紅熱硬度。
3）耐性。車刀切削部分接受轟動和沖擊負荷所具有的強度和硬度。
車刀資料的以上三種功能是彼此聯(lián)絡(luò)、彼此制約的，在具體選用時，要根據(jù)工件資料的功能和切削要求分析選用，同時還要結(jié)合車刀資料在價格、工藝功能方面加以考慮，以便于以較低的本錢加工、刃磨和焊接制作車刀。
目前用來作車刀切削部分的資料主要有高速鋼、硬質(zhì)合金和非金屬資料，碳素東西鋼、合金東西鋼多用作鉆頭、絲錐等東西，用作車刀的較少�，F(xiàn)別離介紹作車刀刀頭的兩種主要資料：高速鋼及硬質(zhì)合金。
一、高速鋼
高速鋼是一種含鎢、鉻、釩較多的合金鋼，又叫鋒鋼、風鋼或白鋼。常用的有wl8cr4v及w9cr4v2兩種牌號。其間用得多的是wl8cr4v高速鋼。它們的化學成分如表4-2所示。
高速鋼資料分為帶黑皮的高速鋼和表面磨光的高速鋼兩種。前者是未經(jīng)熱處理的高速鋼，后者是經(jīng)熱處理的高速鋼。高速鋼硬度較高，具有必定的紅熱硬性，耐性和加工功能均較好。高速鋼車刀制作簡略，刃磨方便，容易磨得鋒利。由于高速鋼耐性好，非標鎢鋼打孔刀具定做，常用于加工一些沖擊性較大、形狀不規(guī)則的零件，它也常用于制作精車刀，但因紅硬性不如硬質(zhì)合金，非標刀具定做有名廠商，故不宜用于高速切削。
二、硬質(zhì)合金
硬質(zhì)合金是由難熔資料的碳化鎢、碳化鐵和鈷的粉末在高壓下成形，硬質(zhì)合金非標刀具定做，經(jīng)l350～1560（2高溫燒結(jié)而成的資料，具有-的硬度，僅次于陶瓷和金剛石。硬質(zhì)合金的紅硬性-，在1000℃左右仍能保持杰出切削功能；具有較高的運用強度，其抗彎強度可-1000--1700mpa，但脆性大、耐性差、怕震，以上這些缺點可通過刃磨合理的角度加以克服，因此，硬質(zhì)合金現(xiàn)已被廣泛應用。
俗-“工欲善其事必先利其器”，這個道理從古至今都被-地延續(xù)并傳揚著，然而在機床行業(yè)，刀具似乎并不是越“快”越好，很多在初接觸到機床刀具的時候，都有著一個疑問“為何好好的刀具要進行鈍化處理呢？”今天就讓我們一起來了解一下關(guān)于“刀具鈍化”的那些事兒。
其實，刀具鈍化并不是大家字面理解的意思，而是一種有效提高刀具使用壽命的手段。通過平整、拋光、去毛刺等工序達到提高刀具的目的。這其實是刀具在精磨之后，涂層之前的一道正常工序。一般來說，刀具鈍化拋光的方式分為毛刷、噴砂、拖拽式拋光機，這其中又屬毛刷與拖拽式的應用為廣泛。
從事金屬切削行業(yè)的人都知道，刀具在成品前會經(jīng)過砂輪刃磨，但是刃磨加工會造成不同程度的微觀缺口。這就導致數(shù)控機床在進行高速切削的同時微觀缺口會極易擴展，從而加快刀具的磨損和損壞�，F(xiàn)代的切削技術(shù)中對刀具的穩(wěn)定性和精密性都有了嚴格要求，因此數(shù)控刀具在涂層前必須經(jīng)過刀口的鈍化處理，才能-涂層的牢固性和使用壽命。
刀具鈍化的優(yōu)勢與目的
1.抵抗刀具物理磨損
在切削過程中刀具表面會被工件逐漸耗損，切削過程中切削刃在高溫高壓下也易發(fā)生塑性變形。刀具的鈍化處理可以幫助刀具提高剛性，避免刀具過早喪失切削性能。
2.保持工件的光潔度
刀具刃口有毛刺會導致刀具磨損，加工工件的表面也會變得粗糙。經(jīng)鈍化處理后，刀具的刃口會變得很光滑，崩刃現(xiàn)象也會相應減少，工件表面光潔度也會提高。
3.方便凹槽排屑
對刀具凹槽拋光處理可以提高表面和排屑性能，凹槽表面越平整光滑，排屑就越好，就可實現(xiàn)更連貫的的切削加工。
數(shù)控機床的刀具在經(jīng)過鈍化拋光后，表面會留下許多小孔，在加工時這些小孔可以吸附更多的切削液，使得切削時產(chǎn)生的熱量-減少，-得提高切削加工的速度。
綜上所述，刀片刃口鈍化十分重要，正如我國古人所說“千里之堤，潰于蟻穴”，刀片刃口微觀缺口這個“蟻穴”雖小，卻影響刀具性能和壽命這個“千里之提”，是不可小視的大問題。刀片刃口鈍化技術(shù)是提高刀具壽命減少刀具消耗的有效措施之一。無論在經(jīng)濟和技術(shù)兩個方面都是可行的、有效的，進一步推動我國切削加工水平的提高，縮小與國外刀具切削性能的差距。
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