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    PVD涂层能够延长刀具使用寿命
    切削刀具在加工过程中,将承受几方面的损伤,如切削热,高压,磨损和热振荡。刃口的温度将超过oC。这种极端的热量将破坏刀具材料各成分的结合力及其它成分,还有可能导致刀具和被加工材料间发生有害的化学反应。磨损是切削过程中始终发生的过程:刀具和被加工材料间的接触面将承受大于bar(Psi)的压力。热振荡:刀具的快速加热和冷却是加工过程中非常普遍的情况;在切削过程中,刀片被加热,当刀片离开切削面时,刀片被冷却。机械振荡在加工断续表面时经常发生。根据具体操作和被加工工件的情况,机械振荡有时扮演着车削加工的角色。粘连磨损经常发生在被加工材料粘连在刀具表面的情况下(形成积屑瘤)。AlTiN涂层威尼人斯网址为了解决上述这些在切削过程中不利因素的影响,许多切削刀具都通过在PVD设备内的电弧沉积技术沉积了一层AlTiN涂层。AlTiN类的涂层主要应用在干式高速切削加工中,并具有很好很多的优点,如高硬度(Hv>GPa),很好的耐磨损性能,很好的耐高温氧化性(oC),以及低的热传导性。氧化铝AlO涂层在一些应用上需要特殊的涂层,如氧化铝涂层。比如硬质合金刀片上的氧化铝涂层具有抗月牙洼和抗热裂化的优点。氧化铝涂层的刀片通常是CVD(化学气相沉积)方法沉积的,但是有一些缺点:因为是在高温下的沉积(oC),硬质合金变脆将影响刀片在金属切削方面的应用,尤其是在铣削方面。氧化铝的PVD涂层因为其较低的沉积温度范围(一般在oC到oC之间)带来了很多优点。特别是高温稳定性,化学稳定性和低导热导电性能是其优于其它涂层的特点。在不锈钢的铣削或者是难切削材料的切削方面,PVD的氧化铝涂层与传统PVD涂层相比显示了更好的性能。通过分析AlTiN涂层和氧化铝涂层的界面显微结构,氧化铝涂层与面心立方晶格AlTiN非常好地结合。结构分析显示氧化铝涂层是以γ相存在的非晶铬结构。晶粒尺寸大概是在~nm。*初的切削试验是使用标准SP刀片,用来干式铣削加工CrMo钢。
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    硬质合金刀具的性能特点
    ① 高硬度:威尼人斯网址硬质合金刀具是由硬度和熔点很高的碳化物(称硬质相)和金属粘结剂(称粘接相)经粉末冶金方法而制成的,其硬度达89~93HRA,远高于高速钢,在5400C时,硬度仍可达82~87HRA,与高速钢常温时硬度(83~86HRA)相同。硬质合金的硬度值随碳化物的性质、数量、粒度和金属粘接相的含量而变化,一般随粘接金属相含量的增多而降低。在粘接相含量相同时,YT类合金的硬度高于YG类合金,添加TaC(NbC)的合金具有较高的高温硬度。② 抗弯强度和韧性:常用硬质合金的抗弯强度在900~1500MPa范围内。金属粘接相含量越高,则抗弯强度也就越高。当粘接剂含量相同时,YG类(WC-Co)合金的强度高于YT类(WC-TiC-Co)合金,并随着TiC含量的增加,强度降低。硬质合金是脆性材料,常温下其冲击韧度仅为高速钢的1/30~1/8。⑶ 常用硬质合金刀具的应用YG类合金主要用于加工铸铁、有色金属和非金属材料。细晶粒硬质合金(如YG3X、YG6X)在含钴量相同时比中晶粒的硬度和耐磨性要高些,适用于加工一些特殊的硬铸铁、奥氏体不锈钢、耐热合金、钛合金、硬青铜和耐磨的绝缘材料等。YT类硬质合金的突出优点是硬度高、耐热性好、高温时的硬度和抗压强度比YG类高、抗氧化性能好。因此,当要求刀具有较高的耐热性及耐磨性时,应选用TiC含量较高的牌号。YT类合金适合于加工塑性材料如钢材,但不宜加工钛合金、硅铝合金。YW类合金兼具YG、YT类合金的性能,综合性能好,它既可用于加工钢料,又可用于加工铸铁和有色金属。这类合金如适当增加钴含量,强度可很高,可用于各种难加工材料的粗加工和断续切削。
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    提高刀具寿命的方法
    车刀具寿命主要受磨损程度影响。具磨损后会使得加工表面质下降,增加刀具材料的消耗。可以说影响刀具使用寿命的主要原因就是磨损,同时也是造成生产效率低、加工质量差和加工成本上涨的一个重要因素。在学习和实践操作中,于使佣者对刀具性能及使用方法掌握不好,具的损耗报废较多,使成本增加。为此,笔者对如何减少刀具磨损,延怅具使用寿命问题进行了探索。由于摩擦力的存在,加之金属切削过程中释放热能,被切金属层在刀具的切削刃和前刀面的推挤作之下会产生形,如此造成刀具滑移,从而变成切屑。刀具前刀面与切屑、具后面与工件已加工表面的摩擦,使刀具在切削的过程中产生磨损。高温同样在一定程度上影响了踌命:刀具在很高的切削温度下进行工作,刀刀材料容易变软,更加剧了俱切削部分的磨损。当工件材料不同、切削用量不同时,具的磨损形式也不同。前刀面磨损在使用刀具切削塑性材料时,刀具前面会因为切削厚度较大而受热量增加,励增大,刀具的前面被磨损,就会形成坑状磨损。这些坑状磨损在切削过程中,逐渐加深变宽,并向刃刃方向扩展。这样便容易导致崩刃。所以,在切削塑性材料时,具主要磨损是在刀具的前面。后刀面磨损反之,在切削塑性较低的材料时,切削深度较小,速度较低,具前面受的励和摩擦不大,出现积屑瘤的可能性小。这时刀具主后面与工件表面的摩擦较大,所以刀具的磨损主要在刀具后面。切削脆性材料时,前面的温度不高,主要的磨损也在刀具的后面。前后共同磨损进给量和切削速度都在中等时,具会同时遭受前面的坑状磨损和主后面的磨损,共同造成崩刃。
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    影响钨钢铣刀使用寿命的因素有哪些呢?
    钨钢铣刀是一种用钨钢(硬质合金,又称之为钨钛合金)制作的刀具。一般主要用于数控加工中心、CNC雕刻机。也可以装到普通铣床上加工一些比较硬不复杂的热处理材料,钨钢铣刀应用广泛,使用高速加工。钨钢铣刀硬度为维氏10K,仅次于钻石。正因如此钨钢铣刀具有不易被磨损的特性,而且质脆坚硬不怕退火。威尼人斯网址钨钢铣刀对于涂层的耐高温、耐热性等性能尤为重要。由于涂层的硬度很高、耐氧化温度也很高的特性,而且有着优越的刀具耐磨性。同时,目前的刀柄采用的是夹持力非常高的热膨胀刀柄。如今热膨胀刀柄已具备较高的跳动精度,被精加工中心使用的情况很多。具备的强夹持力、不易振颤的特点也可以用于粗加工、那么易发生崩刃的钨钢铣刀也是能够实现稳定加工的。如果钨钢铣刀非正常磨损、崩刃而造成了急剧磨损的情况,那么就需要进行刀具的选定、切削参数的修正了。为了提升刀具的强度,用负前角形状也会很有效,同时选择硬度高的细小的超微粒硬质合金材料。对于切削条件的修正并不是把进给速度大幅度的下调,而是要先下调切削量。为了保持钨钢铣的耐磨性,实现良好的加工面,切削速度方面选择高速要比低速重要。切削量的下调以便在高速铣削情况下实现稳定的加工。很多人其实并不知道钨钢铣刀的使用寿命跟很多的因素息息相关,比如机床的加工条件,切削参数条件等。一味去找刀具的原因,也有些人认为刀具越硬越好,其实这么理解也是不正确的,刀具并不是越硬越好,还是要根据工件的硬度和实际加工条件来定。在使用过程中随意的进行切削,不仅仅会造成加工效率的下降,而且还会影响铣刀使用寿命。那么影响钨钢铣刀使用寿命的因素有哪些呢?富兰地认为几何角度、切削力和切削热、切削用量等因素都会影响。所以掌握好钨钢铣刀的耐用度是非常重要的,只有提高刀具的耐用度,才能延长铣刀的使用寿命,充分发挥其作用。否则刀具过早磨损或用太钝的刀具切削,都不符合多、快、省原则。
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    有哪些防止刀具钝化的措施?
    防止刀具钝化的措施主要有以下几个方面:1、大刚度机床及卡具尤其是每刀齿进给量较小时,要保证刀刀入肉,机床、卡具、刀具、装卡方式所形成的系统刚度是关键。会影响到刀具刃口到达被切削表面时刀刃是否能够顺利切入工件。当刚度不够时由于受力作用使得刀刃从被切削表面划过,造成后刀面与工件挤压摩擦,刀具发热,极易产生积屑瘤,在铣削工况时,如果系统刚度不够,往往是划过了几个刀刃才有一个刀刃切入工件。2、注意顺铣,不能逆铣和盲铣(满槽铣)顺铣顺铣时切屑的形状是由厚到薄,刀刃容易切入工件表面,逆铣逆铣时切屑形状由薄到厚,刀具刃口接触工件后,开始的切屑厚度是无穷小,刀具必须要经过摩擦、挤压,才能够切入工件,这个过程刀具很容易钝化,对刀具寿命有很大影响。3、适合的切削参数切速:每一种刀具材料和特定的刀具形状都决定了刀具切削速度,过低和过高的切削速度都会缩短刀具寿命每齿(每转)进给量也是重要的切削参数;太大造成机床震动,刀具破损,太小不能保证刀刀入肉,会产生挤压摩擦,刀具寿命会缩短。切深:合适的切深是保证刀具寿命的主要参数,使刀具在合理的变形区域内和受力状态下。4、冷却液适合的冷却液可以有效降低刀具温度。5、排屑拥塞的切削空间会造成切屑缠绕在刀具上,或重新绞入被切削表面,干扰刀具的工作,影响散热,不但破坏了工件的表面质量,对刀具寿命也构成较大影响。
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