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對小型圓形刀具進(jìn)行正確的表面處理可以提高刀具壽命， 減少加工循環(huán)時(shí)間， 提升加工表面質(zhì)量。但是，根據(jù)加工需要正確選擇刀具涂層有可能是一件令人困惑和費(fèi)勁的工作。每一種涂層在切削加工中都既有優(yōu)勢又有缺點(diǎn)， 如果選用了不恰當(dāng)?shù)耐繉樱?有可能導(dǎo)致刀具壽命低于未涂層刀具，有時(shí)甚至?xí)霰韧繉右郧案嗟膯栴}。
' A' s z' r$ \( r, y目前已有許多種刀具涂層可供選擇，包括PVD涂層、CVD涂層以及交替涂覆PVD和CVD的復(fù)合涂層等，富蘭地品牌銑刀，每一把涂層銑刀均采用世界先進(jìn)的瑞士PLATIT涂層技術(shù)，使刀具在切削使用當(dāng)中，硬度、壽命等提升兩倍以上。在加工工程中確定選用何種涂層對于切削加工最為有益的。
3 w; c5 D& Q3 k7 V6 V2 l一 、涂層的特性8 a/ x1 y( ]+ s" V! l& W2 K2 {0 L
1、 硬度
& w$ s0 W5 d& i- b+ L( u( ?& X涂層帶來的高表面硬度是提高刀具壽命的最佳方式之一。一般而言，材料或表面的硬度越高，刀具的壽命越長。氮碳化鈦 (TiC涂N層)比氮化鈦 (Ti涂N層)具有更高的硬度。由于增加了含碳量，使 TiC涂N層的硬度提高了 33，%其硬度變化范圍約為 Hv30～04000。表面硬度高達(dá) Hv90的CVD金剛石涂層在刀具上的應(yīng)用已較為成熟， 與 PVD涂層刀具相比，CVD金剛石涂層刀具的壽命提高了10～20倍。金剛石涂層的高硬度和切削速度可比未涂層刀具提高2～3倍的能力使其成為非鐵族材料切削加工的不錯(cuò)選擇。
! p+ O3 I; G d/ x2. 耐磨性9 o" p! V! F- J- c
耐磨性是指涂層抵抗磨損的能力。雖然某些工件材料本身硬度可能并不太高， 但在生產(chǎn)過程* g( u8 P& y- U6 J1 w+ {) i
中添加的元素和采用的工藝可能會(huì)引起刀具切削刃崩裂或磨鈍。! [! t$ o7 w7 B! p' B/ Z; M8 F3 o$ D
3、 表面潤滑性
1 a7 a/ ]- B/ H% g' `高摩擦系數(shù)會(huì)增加切削熱， 導(dǎo)致涂層壽命縮短甚至失效。而降低摩擦系數(shù)可以大大延長刀具壽命。細(xì)膩光滑或紋理規(guī)則的涂層表面有助于降低切削熱， 因?yàn)楣饣谋砻婵墒骨行佳杆倩x前刀面而減少熱量的產(chǎn)生。與未涂層刀具相比， 表面潤滑性更好的涂層刀具還能以更高的切削速度進(jìn)行加工，從而進(jìn)一步避免與工件材料發(fā)生高溫熔焊。
; L6 \6 d7 Y4 l. Q& H4、 氧化溫度5 p% ^7 k6 T; J; a& r6 I9 R
氧化溫度是指涂層開始分解時(shí)的溫度值。氧化溫度值越高，對在高溫條件下的切削加工越有利。雖然 TiA涂l層N的常溫硬度也許低于 TiC涂N層，但事實(shí)證明它在高溫加工中要比 TiC有N效得多。TiA涂l層N在高溫下仍能保持其硬度的原因在于可在刀具與切屑之間形成一層氧化鋁，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通常更高，這就8 N8 q5 z' D. k' C* h: h5 ^( F
使 TiA成l為N硬質(zhì)合金刀具的首選涂層，硬質(zhì)合金鉆頭和立銑刀通常采用這種 PVD T涂i層AlN
2 m+ T& c; j/ Y1 {8 o5、抗粘結(jié)性/ R& s. s7 g* V& M3 A4 o& m4 r' i
涂層的抗粘結(jié)性可防止或減輕刀具與被加工材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，避免工件材料沉積在刀具上。在加工非鐵族金屬 (如鋁、黃銅等 )時(shí)，刀具上經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生積屑瘤 (BU，E從)而造成刀具崩刃或工件尺寸超差。一旦被加工材料開始粘附在刀具上， 粘附就會(huì)不斷擴(kuò)大。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， 以至最后使得絲錐直徑變得過大，造成工件尺寸超差報(bào)廢。具有良好抗粘結(jié)性的涂層甚至在冷卻液性能不良或濃度不足的加工場合也能起到很好的作用。( r) p0 }; ^ z. G: {
二、 涂層的成功應(yīng)用
! c" s. }) c/ `' S$ I, h" Y實(shí)現(xiàn)涂層的高性價(jià)比應(yīng)用可能取決于許多因素，但對于每種特定的加工應(yīng)用而言，通常只有一種或幾種可行的涂層選擇。涂層及其特性的選擇是否正確可能就意味著加工性能明顯提高與幾乎沒有改善之間的區(qū)別。切削深度、切削速度和冷卻液都可能對刀具涂層的應(yīng)用效果產(chǎn)生影響。由于在一種工件材料的加工中存在著許多變量， 因此確定選用何種涂層的最好方法之一就是通過試切。最新、最好的刀具涂層在加工中的應(yīng)用總是一件好事。
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發(fā)表于 2017-1-20 09:24:08
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