刀具涂層材料與涂層刀具的應(yīng)用

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1、摘要；‘機(jī)械制造工業(yè)是制造業(yè)最重要的組成之一，它擔(dān)負(fù)著向國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門提供機(jī)械裝備的任務(wù)。我國現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展速度在很大程度上要取決于機(jī)械制造工業(yè)的發(fā)展水平，因此，從這個(gè)意義上說，機(jī)械制造工業(yè)的發(fā)展水平是關(guān)系全局的。機(jī)械制造中的加工方法很多，其中材料去除加工精度較高、表面質(zhì)量較好，有很強(qiáng)的加工適應(yīng)性，是目前機(jī)械制造中應(yīng)用最廣泛的加工方法。材料去除加工又可分為切削加工和特種加工，切削加工是利用切削刀具從工件上切除多余的材料，這就要求切削刀具的硬度要比工件高得多。刀具切削性能的優(yōu)劣取決于刀具材料、切削部分幾何參數(shù)及刀具的結(jié)構(gòu)。目前生產(chǎn)中所用的刀具材料

2、主要是高速鋼和硬質(zhì)合金，高速鋼強(qiáng)度高、韌性好，但硬度與耐磨性比硬質(zhì)合金差；硬度合金硬度與耐磨性較好，但強(qiáng)度與韌性比高速鋼差，而涂層刀具是在高速鋼或硬質(zhì)合金基體上涂覆一層難熔金屬化合物，涂層刀具表面硬度高、耐磨性好，其基體又有良好的抗彎強(qiáng)度和韌性，涂層硬質(zhì)合金刀具壽命可提高l～3倍，涂層高速鋼刀具壽命可提高1．5～lO倍。涂層刀具可以進(jìn)行干切削，即無需在加工中使用切削液，從而節(jié)省資源，節(jié)約材料，降低能耗，減少排放，減輕對(duì)人及周圍環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工過程的綠色化，干式加工對(duì)刀具材料要求很高，它要求材料要具有很高的紅硬性和熱韌性，良好的耐磨性、耐熱沖擊

3、和抗粘結(jié)性，現(xiàn)在立方氮化硼(CBN)、聚晶金剛石(PCD)、超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金等超硬材料已經(jīng)廣泛應(yīng)用于干切削。實(shí)驗(yàn)表明，干式切削理想的條件應(yīng)該是在高速切削條件下進(jìn)行，這樣可以減少傳到工件、刀具和機(jī)床上的熱量。經(jīng)過大量的研究，高速鋼和硬質(zhì)合金經(jīng)過PVD、CVD涂層處理后也可以用于干切削，且成本較立方氮化硼(CBN)、聚晶金剛石(PCD)、超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金等超硬材料要低。實(shí)驗(yàn)表明，在加工鋁硅合金和淬火鋼中，涂層刀具與未涂層刀具相比壽命有大幅度提高。本文通過切削實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在高速干切削的加工條件下影響零件加工的表面粗糙度的主要因素是進(jìn)給量，從加工表面質(zhì)量出發(fā)，

4、通過實(shí)驗(yàn)尋求切削用量最佳參數(shù)。關(guān)鍵詞：涂層材料；涂層刀具；切削用量；切削性能；刀具壽命；AbstractMachinerymanufacturing，oneofthemostimportantcomponentsofmanufacturing,bearsthemissiontoprovidemachineriesandequipmentsforeachdepartmentofthenationaleconomy．Thepaceofmode：mizationofourcountrydependsmainlyonthedevelopmentofmachi

5、nerymanufacturingindustry．Therefore，fromthissense，themachinerymanufacturingindustryisrelatedtothedevelopmentofthecountry．AmongthewaysofMachineryManufacturingprocessing,materialremovalprocessinghasbeenwidelyusedbecauseofitshighprecision，beaersurfacequalityandintenseself-adapting

6、．Materialremovalprocessingcanbedividedintocuringprocessingandsomespecialprocessing．CuRingprocessing,whichistocuttheextramaterialfromtheworkpiecewithtools，requiresthehardnessofcuringtoolsmuchhigherthantheworkpiece．Theperformanceofcuringtoolsdependsonthematerialofthetools，thegeom

7、etryparametersofthecuringpartandthestructureofthet001．Currentlythemainmaterialutilizedintheproductionofcuringtoolsishigh—speedsteelandhardalloy．High—speedsteelisofhighstrengthandgoodtoughness，butthehardnessandwearresistanceareworsethanhardalloy；hardalloyisofgoodhardnessandweal"

8、resistance，butthestrengthandtoughnessareworsethanthehi