數(shù)控刀具重磨與再涂層的工藝介紹
硬質(zhì)合金和高速鋼刀具的重磨和再涂層是目前常見的工藝缘嗦。盡管刀具重磨或再涂層的價(jià)格僅為新刀具制造成本的一小部分给僵,但卻能延長刀具壽命凡人。重磨工藝是特殊刀具或價(jià)格昂貴刀具的典型處理方法滓玖∑汉澹可進(jìn)行重磨或再涂層的刀具包括鉆頭、銑刀势篡、滾刀以及成形刀具等翩肌。
刀具的重磨
在鉆頭或銑刀的重磨過程中,需要磨削切削刃以除去原涂層禁悠,因此所用砂輪必須具有足夠的硬度念祭。重磨對切削刃的預(yù)處理是非常關(guān)鍵的,不僅要保證刀具重磨后原始切削刃的幾何形狀能被完全準(zhǔn)確地保留撤筐,而且要求重磨對PVD涂層刀具必須是“安全”的裙系。因此,必須避免不合理的磨削工藝(例如:高溫導(dǎo)致刀具表層受損的粗磨或干磨)午伍。
涂層之前眼膊,可用化學(xué)方法去除原有的全部涂層绪樊。化學(xué)去除法常用于復(fù)雜刀具(如滾刀舆鸿、拉刀)藐篡,或多次復(fù)涂的刀具以及因涂層厚度而產(chǎn)生問題的刀具√桉茫化學(xué)去除涂層的方法通常僅限于高速鋼刀具挨伯,因?yàn)樵摲椒〞?huì)損害硬質(zhì)合金基體:采用化學(xué)去除涂層法將從硬質(zhì)合金基體上濾除鈷,導(dǎo)致基體表面疏松协超、產(chǎn)生氣孔以至難以進(jìn)行再涂層履绎。
“化學(xué)去除法首選用于高速鋼硬涂層的腐蝕去除”巴爾查斯涂層公司的技術(shù)主管DennisQuinto先生指出〉袷玻“由于硬質(zhì)合金基體中含有與涂層中類似的化學(xué)成分缠俺,因此化學(xué)去除溶劑更容易損害硬質(zhì)合金基體而不是高速鋼基體”。
“刀具在涂層去除溶液中停留的時(shí)間是至關(guān)重要的”金星涂層公司的副總裁BillLangendorfer先生指出贷岸∫际浚“把刀具留在溶液中的時(shí)間越長,對刀具的腐蝕就越嚴(yán)重偿警。盡管對高速鋼而言躏救,腐蝕率要低得多,但當(dāng)?shù)毒呱系脑繉颖蝗コ笕詰?yīng)立即將刀具取出并進(jìn)行清洗”螟蒸。
此外盒使,還有一些適用于去除PVD涂層的具有專利的化學(xué)方法。在這些化學(xué)方法中涂層去除溶液與硬質(zhì)合金基體僅有微小的化學(xué)反應(yīng)七嫌,但目前這些方法尚未廣泛使用少办。另外,還有其它清洗涂層的方法诵原,如激光加工英妓、研磨噴砂等『莺化學(xué)去除法是最常用的方法呈篱,因?yàn)樗梢蕴峁┝己玫谋砻嫱繉尤コ恢滦浴?/p>
目前典型的再涂層工藝是通過重磨工藝去除刀具原有涂層。
再涂層的經(jīng)濟(jì)性
最常見的刀具涂層有TiN伐狼、TiC和TiAlN优诵。其它超硬氮/碳化物的涂層也有應(yīng)用,但不太普遍疟骤。PVD金剛石涂層刀具也可以進(jìn)行重磨和再涂層。在再涂層過程中冲驶,刀具應(yīng)被“保護(hù)”以避免臨界表面的損傷陨梅。
常常有這種情況:用戶購買了未涂層的刀具后,在刀具需要重磨時(shí)再進(jìn)行涂層,或在新刀具或重磨后的刀具上進(jìn)行不同的涂層押强。
BillLangendorfer先生說:“在很多情況下拖揩,我們?nèi)コ毒呱系腡iN涂層,重新涂上TiAlN涂層溜棉。因?yàn)橛脩粝M岣叩毒叩纳a(chǎn)效率丽示,而TiAlN涂層工具比TiN涂層工具切削速度更高、也更耐高溫菲饼。用戶常常希望可以從刀具制造商那里獲得性能更好的新的涂層刀具肾砂,因此‘刀具制造商可能不得不重新開發(fā)一種帶有TiAlN涂層的新刀具’。但與重新開發(fā)這種新刀具相比宏悦,從舊刀具上去除TiN涂層并涂上TiAlN涂層所花的時(shí)間要短得多镐确。”
再涂層的限制像一把刀具可以多次重磨一樣饼煞,刀具的切削刃也可以進(jìn)行多次涂層源葫。而“在已經(jīng)重磨過的刀具表面獲得粘著性能良好的涂層是提高刀具性能的關(guān)鍵∽┣疲”IonBondLLC公司國內(nèi)銷售總監(jiān)RobBokram先生指出息堂。
除切削刃以外,在刀具每次修磨時(shí)块促,刀具表面的其余部分也許并不需要去除涂層或再涂層荣堰,這取決于刀具的類型以及加工中所使用的切削參數(shù)。滾刀和拉刀是進(jìn)行再涂層時(shí)需去除所有原涂層的刀具褂乍,否則刀具性能將會(huì)降低持隧。在應(yīng)力導(dǎo)致的粘附問題變得突出之前,刀具可進(jìn)行少量幾次再涂層而不需除去舊涂層粟五。盡管PVD涂層具有有利于金屬切削的殘余壓應(yīng)力腕浴,但這種壓力會(huì)隨涂層厚度的增加而增大,并且在超過某個(gè)固定的限值后涂層將開始出現(xiàn)分層現(xiàn)象条焙。在未去除舊涂層而進(jìn)行再涂層時(shí)阅六,刀具的外徑上就增加了一個(gè)厚度。對于鉆頭而言漂熙,就意味著所鉆的孔徑在變大芒单。因此必須考慮涂層附加的厚度對刀具外徑的影響,同時(shí)還要考慮這二者對被加工孔徑尺寸公差的影響袖况。
一個(gè)鉆頭可在不去除舊涂層的情況下再涂層5~10次抗躺,但在此之后將面臨嚴(yán)重的誤差問題。Spec工具公司副總裁DennisKlein則認(rèn)為:在±1μm的誤差范圍內(nèi)抢驴,涂層厚度不會(huì)成為問題蛀篓;但當(dāng)誤差在0.5~0.1μm范圍內(nèi)時(shí)卢历,必須考慮涂層厚度帶來的影響。只要涂層厚度不成為問題丸爵,那么再涂層蜒秤、重磨的刀具完全可能比原來的性能更好。
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