涂層技術(shù)

  對刀具進(jìn)行涂層是機(jī)械加工行業(yè)前進(jìn)道路上的一大變革，它是在刀具韌性較高的基體上涂覆一層、二層乃至多層具有高硬度、高性、材料的薄層(如TiN、TiC等)，使刀具具有、良好的綜合性能。未涂層高速鋼的硬度僅為62~68HRC(760~960HV)，硬質(zhì)合金的硬度僅為89~93.5HRA(1300~1850HV);而涂層后的表面硬度可達(dá)2000~3000HV以上。在工業(yè)生產(chǎn)中，使用涂層刀具可以提高加工效率、加工精度、延長壽命、降低成本。近30余年來，刀具涂層技術(shù)迅速發(fā)展，涂層刀具得到了應(yīng)用。涂層高速鋼刀具和涂層硬質(zhì)合金刀具已占全部刀具使用總量的50%以上。由于資源匱乏和機(jī)械加工，以及數(shù)控技術(shù)進(jìn)步及難加工材料增多，涂層刀具正以驚人的發(fā)展速度被動式向前挺進(jìn)。西方工業(yè)發(fā)達(dá)使用的涂層刀具占可轉(zhuǎn)位刀片的比例已由1978年的26%上升到2005年的90%，新型的數(shù)控機(jī)床所用的刀具中80%左右是涂層刀具。

  涂層刀具的優(yōu)點(diǎn)

  由于表面涂層材料具有很高的硬度。故與未涂層的刀具相比，涂層刀具允許采用較高的切削速度，從而提高了切削加工效率;或能在相同的切削速度下，提高刀具壽命。由于涂層材料與被加工材料之間的摩擦系數(shù)較小，故涂層刀具的切削力小于未涂層的刀具。用涂層刀具加工，零件的已加工表面質(zhì)量較好。由于涂層刀具的綜合性能良好，故涂層硬質(zhì)合金刀片有較好的通用性，一種涂層硬質(zhì)合號的刀片具有較的使用范圍。國內(nèi)的刀具涂層技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)相比尚有很大差距，涂層刀具的數(shù)量也差得很遠(yuǎn)，大致只占全部刀具的20%。其中數(shù)控機(jī)床和加工中心上使用得居多，在普通的非數(shù)控機(jī)床上則相當(dāng)少，主要是受到認(rèn)識問題和價格等因素的影響。因此，在國內(nèi)，刀具涂層技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用都有很多潛在的提升空間。

  切削刀具

  根據(jù)制造業(yè)發(fā)展的需要，復(fù)合刀具、高速刀具將成為刀具發(fā)展的主流。面對日益增多的難加工材料，刀具行業(yè)改進(jìn)刀具材料、研發(fā)新的刀具材料和更合理的刀具結(jié)構(gòu)。硬質(zhì)合金材料及涂層應(yīng)用增多。細(xì)顆粒、顆粒硬質(zhì)合金材料是發(fā)展方向;納米涂層、梯度結(jié)構(gòu)涂層及全新結(jié)構(gòu)、材料的涂層將大幅度提高刀具使用性能;物理涂層(PVD)的應(yīng)用繼續(xù)增多。新型刀具材料應(yīng)用增多。陶瓷、金屬陶瓷、氮化硅陶瓷、PCBN、PCD等刀具材料的韌性進(jìn)一步增強(qiáng)，應(yīng)用場合日趨增多。切削技術(shù)快速發(fā)展。高速切削、硬切削、干切削繼續(xù)快速發(fā)展，應(yīng)用范圍在迅速擴(kuò)大。