被涂層的刀具表面應是光亮的磨光面剧防,刀具各工作表面上不得有銹斑、磨糊骡榨、氧化爹舱、崩刃等缺陷,要求刃口上無毛刺寻僧。前皿遏、后刀面上的表面粗糙度應達到Ra<0.8~1.25μm。表面粗糙度值愈小堪渠,涂層的結(jié)合度愈好丧忍。此外,刀具表面的清洗質(zhì)量也十分重要陶握。
刀具基體材料
涂層刀具的基體材料與涂層材料應合理匹配参挨,須根據(jù)不同的加工要求選用。涂層高速鋼刀具的基體禁歧,既可用W6Mo5Cr4V2(M2)的通用型高速鋼亮蜓,也可用含鈷的超硬高速鋼和粉末冶金高速鋼(PM HSS)。因粉末冶金的基體均勻菇唇,故使用效果好囊祝。加工鈦合金時,推薦用含鈷超硬高速鋼如W2Mo9Cr4VCo8(M42)作為刀具的基體材料匪补。對于涂層滾刀伞辛,當以正常切削速度(<45m/min)加工齒輪時,崩刃是滾刀磨損的主要原因夯缺,因此應選擇韌性較好的W6Mo5Cr4V2高速鋼作為刀具的基體材料蚤氏;而在高速滾齒時(切削速度大於100m/min)甘耿,月牙洼磨損是滾刀磨損的主要原因,因此應選用耐熱性和耐磨性較高的含鈷超硬高速鋼或CW9Mo3Cr4VN高速鋼為刀具的基體材料竿滨。
涂層硬質(zhì)合金刀具的基體佳恬,在加工鋼材時,宜選擇加工鋼材的硬質(zhì)合金于游,如WC-TiC-Co或WC-TiC-TaC-Co類合金(P30用得較多)毁葱;加工鑄鐵和有色金屬時,宜選擇WC-Co類合金(K20用得較多)贰剥。
被加工材料的硬度及切削加工性倾剿,對涂層刀具的使用效果也有一定影響。試驗證實蚌成,涂層刀具最適於切削高硬度和耐磨合金一類難加工材料前痘。
刀具的幾何角度
由于涂層的潤滑性好,所以涂層刀具工作時常會在工件表面上打滑秕刊,為此涂層刀具上的後角應比未涂層刀具的後角略大崎爽。實踐表明,對鉸刀等一類精加工刀具腮德,加大後角後摹撰,可使刃口鋒利,切屑形成容易缓万,打滑現(xiàn)象明顯減少甩楷,刀具的使用性能提高。
切削用量和切削液
為了充分發(fā)揮涂層刀具的性能蔫狰,必須正確選用切削用量和切削液催锯。涂層刀具由于耐熱性好,抗月牙洼磨損能力強芋妻,故可采用較大進給量和切削速度工作孵熏,但首先應選取較大進給量。通常涂層高速鋼刀具采用的進給量比未涂層刀具提高10%~100%昭礁,提高20%~30%的切削速度是合適的捺氢。為了提高工效,涂層硬質(zhì)合金刀具也可采用比未涂層刀具高25%~70%的切削速度進行切削剪撬。目前摄乒,用涂層硬質(zhì)合金通用刀具加工中碳結(jié)構鋼時的切削速度,立銑刀可達100~150m/min残黑,鉆頭可達80~100m/min馍佑;絲錐加工鑄鐵為20~40m/min。
實踐證明梨水,使用20號機械油加10%煤油冷卻時拭荤,可使涂層高速鋼鏜刀的壽命提高1~2倍茵臭。TiN涂層高速鋼滾刀加工20CrMnTi(197HBS)鋼制斜齒圓柱齒輪(模數(shù)m=5)時,使用20號機械油和煤油混合潤滑舅世,刀具壽命可提高5倍左右旦委,即使重磨后也可提高2~3倍,干切時壽命僅提高1倍雏亚。
涂層刀具使用時還要求機床的精度好缨硝、剛性高和振動小,刀具或刀片的夾持也應牢固评凝。
涂層刀具的重磨和重涂
涂層刀具磨損后必須進行重磨车匪。涂層刀具重磨時,須將刀具上的磨損部分全部磨掉潦号。對于只需重磨前刀面的刀具(如拉刀、齒輪滾刀和插齒刀等)或只需重磨后刀面的刀具(如鉆頭和鉸刀等)蚯景,若在其毗連切削刃的另一個刀面(如鉆頭的螺旋出屑槽)上的涂層未受損傷慨锅,刀具耐磨性即可提高。重新刃磨后的涂層刀具楣索,其刀具壽命可達原來新涂層刀具壽命50%左右或更長庐钱,仍比未涂層刀具的壽命要高。
刃磨涂層硬質(zhì)合金刀具所用砂輪可采用金剛石砂輪媳惦。但刃磨涂層高速鋼刀具時滴图,用立方氮化硼(CBN)砂輪磨削有較好效果。刀具的磨損處應全部磨去碎员,涂層不能剝落灸室,又不能使刀具退火。
使用涂層刀具的一個重要問題是重磨后刀具切削性能恢復的問題倾圣,即刀具每次刃磨(開口)后可否再進行重復涂層(重涂)的問題鹿鳖。對于重磨的成形刀具,只有進行重涂壮莹,才能保證刀具的總壽命提高3~5倍以上翅帜。凡重涂刀具首先必須按工藝要求將各幾何參數(shù)磨好,其磨光部分不允許存在各種質(zhì)量缺陷命满,如磨糊涝滴、毛刺等。重涂時可采用局部屏蔽技術只對刃磨面進行涂層胶台。對于不采用屏蔽技術的重涂歼疮,在重涂4~6次后,刀具的非刃磨面的涂層厚度就會過大概作,從而影響刀具的精度和產(chǎn)生局部剝落現(xiàn)象腋妙,此時要對刀具進行脫膜處理后再重涂默怨。重涂后的刀具切削性能一般不低於第一次新涂層刀具,刀具可重涂多次骤素,直到報廢為止匙睹。
由上可知,重涂對提高刀具耐磨性和生產(chǎn)率是有很大潛力的撑枯。但重磨后是否要重涂顺盆,還要看該刀具在技術上可否重涂和在經(jīng)濟上是否合算而定。
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