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車削用可轉(zhuǎn)位刀片的工藝及應(yīng)用

時(shí)間:2011-07-17 08:21:38 來(lái)源:未知
  用于車削加工的刀片一直以涂層硬質(zhì)合金為主,要求刀片壽命長(zhǎng)、可靠性高、能適應(yīng)高 
速切削等特性。由于工件毛坯凈成形技術(shù)的發(fā)展,加工余量逐漸減小,使切削更穩(wěn)定,因此刀具壽命就成了選擇刀具的關(guān)鍵。 
     提高刀具使用壽命的方法并不像立銑刀那樣改進(jìn)切削刃形狀,而是針對(duì)刀具材質(zhì)制定對(duì)策,以提高硬質(zhì)合金涂層的耐磨性來(lái)延長(zhǎng)刀具壽命。另外,幾年前就已出現(xiàn)了在不降低切削表面光潔度的情況下提高進(jìn)給量的特殊刀尖形狀(具有銑刀修光刃效果的形狀)的可轉(zhuǎn)位刀片。 
    車削用可轉(zhuǎn)位刀片以涂層硬質(zhì)合金為主這一點(diǎn)變化不大,但近年來(lái)以高速切削和提高刀具壽命為目的的新型涂層和基體材料的開(kāi)發(fā)有了很大進(jìn)展。涂層硬質(zhì)合金近年來(lái)也有了新的發(fā)展,如金屬陶瓷具有很高的抗粘結(jié)性,在HRC40以下鋼材的精加工時(shí)可進(jìn)行高速切削,且表面粗糙度低;但它在切削時(shí)的耐熱性和抗沖擊性較差,所以適用范圍有限。若使用金屬陶瓷(平滑的PVDTiAlN涂層)涂層,就可以既能保證表面粗糙度低,又能通過(guò)提高耐磨性達(dá)到延長(zhǎng)刀具壽命的目的。 以前采用CBN刀具加工硬度達(dá)HRC50的高硬度鋼材,現(xiàn)在由于涂層硬質(zhì)合金刀片性能的提高,也完全能夠勝任對(duì)高硬度鋼的切削加工,從而使涂層硬質(zhì)合金刀片的適用范圍日趨擴(kuò)大。
    車削用可轉(zhuǎn)位刀片主要采用CVD涂層工藝提高涂層的結(jié)合強(qiáng)度和可靠性,其耐磨性和抗崩刃性能等與過(guò)去相比有了大幅度提高,下面作具體介紹: (1)耐磨性提高 在實(shí)際應(yīng)用中,可以通過(guò)細(xì)顆粒的Al2O3平滑涂層的厚膜化來(lái)提高硬質(zhì)合金基體與涂層的附著強(qiáng)度,從而提高耐磨性;也可以通過(guò)提高TiAlN涂層中Al的比例來(lái)增強(qiáng)耐磨性能。 車削鑄鐵用的可轉(zhuǎn)位刀片通過(guò)除去前刀面的TiN層和添加特殊涂層(提高結(jié)合強(qiáng)度和前刀面耐磨性能),可以滿足高速切削條件,延長(zhǎng)刀具壽命。Si系復(fù)合膜(非結(jié)晶Si-N納米復(fù)合結(jié)構(gòu)的涂層)具有耐氧化特性(氧化初始溫度為1100℃以上,一般的TiAlN涂層為900℃以上)和高硬度的特征,能夠高速切削鑄鐵(300m/min以上)。 (2)抗崩刃性提高 對(duì)硬質(zhì)合金基體(超細(xì)顆粒合金)進(jìn)行表層強(qiáng)韌化處理,能防止切削時(shí)刀片刃口的崩刃及破損等,因此刀具制造商對(duì)涂層基體的改進(jìn)從未間斷過(guò)。同時(shí),在涂層硬質(zhì)合金方面采用了改善基體與涂層的結(jié)合強(qiáng)度作為提高刀具可靠性和壽命的關(guān)鍵措施。例如,有實(shí)驗(yàn)報(bào)告表明,如果提高硬質(zhì)合金基體的表面粗糙度,就會(huì)加大涂層的結(jié)合強(qiáng)度,因此,有關(guān)硬質(zhì)合金基體表面特性的研究成果指日可待。

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