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刀具“鎧裝”的特性及用處
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(chǎng)需求而開展起來的一項(xiàng)優(yōu)秀外表改性技術(shù)，由于該項(xiàng)技術(shù)可使切削刀具取得優(yōu)秀的分析機(jī)械功能，不只可無效地進(jìn)步刀具運(yùn)用壽命，而且還能大幅度地進(jìn)步機(jī)械加工效率，因而該項(xiàng)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(jī)械加工高效率、高精度、高牢靠性的請(qǐng)求，世界各國都非常重視涂層技術(shù)的開展。
根據(jù)不同運(yùn)用場(chǎng)所挑選準(zhǔn)確的刀具涂層是確保高效加工最主要的要素之一。準(zhǔn)確挑選涂層能夠升高每個(gè)項(xiàng)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(jìn)步進(jìn)給速度和轉(zhuǎn)速；改善工件外表質(zhì)最并升高停機(jī)工夫。針對(duì)某特定運(yùn)用場(chǎng)所挑選準(zhǔn)確的涂層能夠是件繁雜而費(fèi)力的任務(wù)。市場(chǎng)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(huì)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(jì)劃。在肯定選用何種涂層關(guān)于切削加工最為無益時(shí)，涂層的每一種特性都起著非常主要的作用。
1.涂層的特性
(1)硬度
涂層帶來的高外表硬度是進(jìn)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(jìn)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(dá)Hv9000的CVD金剛石涂層在刀具上的運(yùn)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(jìn)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(jìn)步2～3倍的才能使其成為非鐵族資料切削加工的不錯(cuò)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(fèi)進(jìn)程中增加的元素和采用的工藝能夠會(huì)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(huì)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(xì)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)生。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(jìn)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(shí)的溫度值。氧化溫度值越高，對(duì)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(shí)證實(shí)它在低溫加工中要比TiCN無效得多。TiAlN涂層在低溫下仍能堅(jiān)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(shí)，刀具上常常會(huì)發(fā)生積屑瘤(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(huì)不時(shí)擴(kuò)展。例如，用成型絲錐加工鋁質(zhì)工件時(shí)，加工完每個(gè)孔后絲錐上粘附的鋁都會(huì)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(bào)廢。具有優(yōu)良抗粘結(jié)性的涂層以致在冷卻液功能不良或濃度缺乏的加工場(chǎng)所也能起到很好的作用。