刀具涂层的选择以及刀具的重磨与再涂层

2022-09-14 浏览次数:471

刀具涂层的挑选

每一种涂层在钻削加工里都不仅有优点又有缺陷,假如采用了不适当的涂层,有可能造成刀具寿命小于未涂层刀具,有时候乃至会造成比未涂层大量的问题。

现阶段已经有许多种刀具涂层可选择,包含PVD涂层、CVD涂层及其更替涂敷PVD和CVD的复合型涂层等,从刀具生产商或涂层经销商那边可以比较容易地得到这种涂层。下边将讲解一些刀具涂层一共有的特性及其一些常见的PVD、CVD涂层挑选计划方案。在明确采用哪种涂层针对钻削加工更为有利时,涂层的每一种特点都起着十分关键的功效。

(1)硬度

涂层产生的高表面硬度是提升刀具寿命的最好方法之一。一般而言,原材料或表面的硬度越高,刀具的寿命越长。TiCN涂层比TiN涂层具备更多的硬度。因为提高了碳含量,使TiCN涂层的硬度提升了33%,其硬度转变范畴为3000~4000HV(在于生产商)。表面硬度达到9000HV的CVD金钢石涂层在刀具上的运用已相对完善,与PVD涂层刀具对比,CVD金钢石涂层刀具的寿命提升了10~20倍。金钢石涂层的高硬度和切削用量相比未涂层刀具提升2~3倍的工作能力,使其变成非铁族原材料钻削加工的很好挑选。

(2)耐磨性能

耐磨性就是指涂层抵御损坏的工作能力。尽管一些产品工件原材料自身硬度很有可能并不太高,但在生产过程中增加的设计元素和选用的加工工艺很有可能会造成刀具钻削刃碎裂或磨钝。


(3)表面润湿性

高摩擦因数会提升钻削热,造成涂层寿命减少乃至成效。而减少摩擦因数可以极大增加刀具寿命。细致光洁或纹路标准的涂层表面有利于减少钻削热,由于光洁的表面可使切削快速滑离前刃口而降低发热量的造成。与未涂层的刀具对比,表面润湿性更强的涂层刀具还能以更好的切削用量开展加工,进而进一步防止与零件原材料产生高溫电弧焊接。

(4)空气氧化溫度

空气氧化溫度就是指涂层逐渐溶解时的气温值。空气氧化溫度值越高,对在高溫情况下的钻削加工越有益。尽管TiAlN涂层的常温下硬度或许小于TiCN涂层,但它在高溫加工时要比TiCN合理得多。TiAlN涂层在持续高温下仍能维持其硬度的根本原因取决于它可在刀具与切削中间产生一层三氧化二铝,氧化铝层可将发热量从刀具传到产品工件或切削。与弹簧钢刀具对比,硬质合金刀具刀具的切削用量通常更高一些,这就使TiAlN变成硬质合金刀具刀具的优选涂层,硬质合金钻头和合金铣刀通常选用这类PVD TiAlN涂层。

(5)抗粘结力

涂层的抗粘结性可避免或缓解刀具与被加工原材料产生化学变化,防止产品工件原材料堆积在刀具上。在加工非铁族金属材料(如铝、紫铜等)时,刀具上常常会造成加工硬化,进而导致刀具崩刃或产品工件规格偏差。一旦被加工原材料逐渐黏附在刀具上,粘附便会不断发展。例如,用成型铣刀加工铝制产品工件时加工完每一个孔后铣刀上附着的铁屑会提升,以至最终促使铣刀直徑越来越过大,导致产品工件规格偏差而损毁。具备优良抗粘结力的涂层乃至在冷冻液特性欠佳或浓度值不够的加工场所也可以具有不错的功效。


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刀具的重磨与再涂层


硬质合金刀具和弹簧钢刀具的重磨和再涂层是现在常用的加工工艺。虽然刀具重磨或再涂层的价钱仅为新刀具制造成本的一小部分但却能增加刀具的寿命。重磨加工工艺是独特刀具或较贵刀具的典型性解决方式。可通过重磨或再涂层的刀具包含麻花钻、车刀、端铣刀及其成型刀具等。

涂层刀具损坏后务必开展重磨。涂层刀具重磨时,须将刀具上的损坏一部分所有磨去。针对只需重磨前刃口的刀具(如三面刃铣刀、齿轮滚刀和插齿刀等)或只需重磨后刃口的刀具(如麻花钻和绞刀等),若在其紧邻钻削刃的另一个面(如麻花钻的螺旋式出屑槽)上的涂层未受损伤,刀具耐磨性能就可以提升。再次修磨后的涂层刀具,其刀具寿命可达原先新涂层刀具寿命的50%上下或更长,仍比未涂层刀具的寿命要高。

修磨涂层硬质合金刀具刀具常用沙轮片可选用金刚石锯片。但修磨涂层弹簧钢刀具时,用氮化硼CBN沙轮片切削有不错实际效果。刀具的损坏处要所有打磨,涂层不可以脱落,又不可以使刀具淬火。

应用涂层刀具的一个主要问题是重磨后刀具加工性修复的问题,即刀具每一次修磨后能否开展反复涂层的问题。针对重磨的成型刀具,仅有开展手涂,才可以确保刀具的总寿命提升3~5别以上。凡手涂刀具最先务必按技术规定将几何图形主要参数磨好,其抛光一部分不允许存有各种各样品质缺点,如损坏、毛边等。手涂时可选用部分屏蔽掉技术性只对修磨面开展涂层。针对不选用屏蔽掉工艺的手涂,在重涂4~6次能,刀具的非修磨面的涂层薄厚便会过大,进而危害刀具的精密度和造成部分脱落状况,这时要对刀具开展脱膜解决后再手涂。重涂后的刀具加工性一般不低于第一次新涂层刀具,刀具可手涂多次,直到损毁才行。

由此可见,手涂对提升刀具耐磨性能和生产效率有较大的发展潜力。但重磨后是不是要手涂,还需要看该刀具从技术上能否手涂和在政治上是不是合适而定。



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