刀具“鎧裝”，即刀具涂層。家喻戶曉，刀具外表涂層技術(shù)是應(yīng)市場需求而開展起來的一項優(yōu)秀外表改性技術(shù)，由于該項技術(shù)可使切削刀具取得優(yōu)秀的分析機械功能，不只可無效地進步刀具運用壽命，而且還能大幅度地進步機械加工效率，因而該項技術(shù)已與資料、加工工藝并稱為切削刀具制造的三大關(guān)鍵技術(shù)。為滿意古代機械加工高效率、高精度、高牢靠性的請求，世界各國都非常重視涂層技術(shù)的開展。

　　刀具“鎧裝”外表涂層技術(shù)的特性及用處

　　    依據(jù)不同運用場所挑選準確的刀具涂層是確保高效加工最次要的要素之一。準確挑選涂層能夠升高每個項目或每件本錢，由于這樣能夠升高沖突；增加熱漲冷縮，升高切削力；進步進給速度和轉(zhuǎn)速；改善工件外表質(zhì)最并升高停機工夫。針對某特定運用場所挑選準確的涂層能夠是件繁雜而費力的任務(wù)。市場上能夠見到的每種涂層都有其優(yōu)缺陷，而挑選不當(dāng)則會延伸刀具壽命并使題目雪上加霜。

　　    據(jù)慧聰網(wǎng)小編理解，目前已有很多種刀具涂層可供挑選，包括PVD涂層、CVD涂層以及交替涂覆PVD和CVD的復(fù)合涂層等，從刀具制造商或涂層供給商那里能夠很輕易地取得這些涂層。本文將先容一些刀具涂層共有的屬性以及一些常用的PVD、CVD涂層挑選計劃。在肯定選用何種涂層關(guān)于切削加工最為無益時，涂層的每一種特性都起著非常次要的作用。

　　    1.涂層的特性

　　    (1)硬度

　　    涂層帶來的高外表硬度是進步刀具壽命的最佳方式之一。普通而言，資料或外表的硬度越高，刀具的壽命越長。氮碳化鈦(TiCN)涂層比氮化鈦(TiN)涂層具有更高的硬度。由于增加了含碳量，使TiCN涂層的硬度進步了33%，其硬度變化范疇約為Hv3000～4000(取決于制造商)。外表硬度高達Hv9000的CVD金剛石涂層在刀具上的運用已較為幼稚，與PVD涂層刀具相比，CVD金剛石涂層刀具的壽命進步了10～20倍。金剛石涂層的高硬度和切削速度可比未涂層刀具進步2～3倍的才能使其成為非鐵族資料切削加工的不錯挑選。

　　    (2)耐磨性

　　    耐磨性是指涂層抵御磨損的才能。固然某些工件資料自身硬度能夠并不太高，但在消費進程中增加的元素和采用的工藝能夠會惹起刀具切削刃崩裂或磨鈍。

　　    (3)外表潤滑性

　　    高沖突系數(shù)會增加切削熱，招致涂層壽命延伸以致生效。而升高沖突系數(shù)能夠大大延伸刀具壽命。細致潤滑或紋理規(guī)則的涂層外表有助于升高切削熱，由于潤滑的外表可使切屑疾速滑離前刀面而增加熱量的發(fā)作。與未涂層刀具相比，外表潤滑性更好的涂層刀具還能以更高的切削速度停止加工，從而進一步避免與工件資料發(fā)作低溫熔焊。

　　    (4)氧化溫度

　　    氧化溫度是指涂層開端合成時的溫度值。氧化溫度值越高，對在低溫條件下的切削加工越有益。固然TiAlN涂層的常溫硬度或許低于TiCN涂層，但現(xiàn)實證實它在低溫加工中要比TiCN無效得多。TiAlN涂層在低溫下仍能堅持其硬度的緣由在于可在刀具與切屑之間構(gòu)成一層氧化鋁，氧化鋁層可將熱量從刀具傳入工件或切屑。與高速鋼刀具相比，硬質(zhì)合金刀具的切削速度普通更高，這就使TiAlN成為硬質(zhì)合金刀具的首選涂層，硬質(zhì)合金鉆頭和立銑刀普通采用這種PVDTiAlN涂層。

　　    (5)抗粘結(jié)性

　　    涂層的抗粘結(jié)性可避免或加重刀具與被加工資料發(fā)作化學(xué)反響，避免工件資料堆積在刀具上。在加工非鐵族金屬(如鋁、黃銅等)時，刀具上常常會發(fā)作積屑瘤(BUE)，從而構(gòu)成刀具崩刃或工件尺寸超差。一旦被加工資料開端粘附在刀具上，粘附就會不時擴展。例如，用成型絲錐加工鋁質(zhì)工件時，加工完每個孔后絲錐上粘附的鋁都會增加，以致最初使得絲錐直徑變得過大，構(gòu)成工件尺寸超差報廢。具有優(yōu)秀抗粘結(jié)性的涂層以致在冷卻液功能不良或濃度缺乏的加工場所也能起到很好的作用。

　　    2.常用的涂層

　　    (1)氮化鈦涂層(TiN)

　　    TiN是一種通用型PVD涂層，能夠進步刀具硬度并具有較高的氧化溫度。該涂層用于高速鋼切削刀具或成形工具可取得很不錯的加工成效。

　　    (2)氮碳化鈦涂層(TiCN)

　　    TiCN涂層中增加的碳元素可進步刀具硬度并取得更好的外表潤滑性，是高速鋼刀具的幻想涂層。

　　    (3)氮鋁鈦或氮鈦鋁涂層(TiAlN/AlTiN)

　　    TiAlN/AlTiN涂層中構(gòu)成的氧化鋁層能夠無效進步刀具的低溫加工壽命。次要用于干式或半干式切削加工的硬質(zhì)合金刀具可選用該涂層。依據(jù)涂層中所含鋁和鈦的比例不同，AlTiN涂層可提供比TiAlN涂層更高的外表硬度，因而它是高速加工范疇又一個可行的涂層挑選。

　　    (4)氮化鉻涂層(CrN)

　　    CrN涂層優(yōu)秀的抗粘結(jié)性使其在輕易發(fā)作積屑瘤的加工中成為首選涂層。涂覆了這種簡直有形的涂層后，高速鋼刀具或硬質(zhì)合金刀具和成形工具的加工功能將會大大改善。

　　    (5)金剛石涂層(Diamond)

　　    CVD金剛石涂層可為非鐵金屬資料加工刀具提供最佳功能，是加工石墨、金屬基復(fù)合資料(MMC)、高硅鋁合金及很多其它高磨蝕資料的幻想涂層(留意：純金剛石涂層刀具不能用于加工鋼件，由于加工鋼件時會發(fā)作少量切削熱，并招致發(fā)作化學(xué)反響，使涂層與刀具之間的粘附層遭到毀壞)。

　　    適用于硬銑、攻絲和鉆削加工的涂層各不相反，辨別有其特定的運用場所。此外，還能夠采用多層涂層，此類涂層在表層與刀具基體之間還嵌入了其它涂層，能夠進一步進步刀具的運用壽命。

　　    3.涂層的勝利運用

　　    完成涂層的高性價比運用能夠取決于很多要素，但關(guān)于每種特定的加工運用而言，普通只要一種或幾種可行的涂層挑選。涂層及其特性的挑選能否準確能夠就意味著加工功能分明進步與簡直沒有改善之間的區(qū)別。切削深度、切削速度和冷卻液都能夠?qū)Φ毒咄繉拥倪\用成效發(fā)作影響。

　　    由于在一種工件資料的加工中具有著很多變量，因而肯定選用何種涂層的最好辦法之一就是經(jīng)過試切。涂層供給商們正在不時開拓更多的新涂層，以進一步進步涂層的耐低溫、耐沖突和耐磨損功能。與涂層(刀具)制造商一同考證最新、最好的刀具涂層在加工中的運用總是一件壞事。