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刀具涂层的选择和刀具的重磨重涂
日期：2024-05-16 00:15
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摘要：工具涂层的选择
每种涂层在切割时都有优点和缺点。如果选择了不合适的涂层，可能会导致刀具寿命比无涂层刀具短，有时甚至会比无涂层刀具产生更多的问题。
目前有多种刀具涂层可供选择，包括PVD涂层、CVD涂层以及PVD和CVD交替涂覆的复合涂层。这些涂层可以很容易地从工具制造商或涂层供应商处获得。下面将介绍刀具涂层的一些常见性能和一些常用的PVD和CVD涂层选择方案。涂层的每个特性在确定哪种涂层有利于切割时都起着非常重要的作用。
(1)硬度
涂层带来的高表面硬度是延长刀具寿命的最佳途径之一。一般来说，材料...
工具涂层的选择
每种涂层在切割时都有优点和缺点。如果选择了不合适的涂层，可能会导致刀具寿命比无涂层刀具短，有时甚至会比无涂层刀具产生更多的问题。
目前有多种刀具涂层可供选择，包括PVD涂层、CVD涂层以及PVD和CVD交替涂覆的复合涂层。这些涂层可以很容易地从工具制造商或涂层供应商处获得。下面将介绍刀具涂层的一些常见性能和一些常用的PVD和CVD涂层选择方案。涂层的每个特性在确定哪种涂层有利于切割时都起着非常重要的作用。
(1)硬度
涂层带来的高表面硬度是延长刀具寿命的最佳途径之一。一般来说，材料或表面的硬度越高，工具的寿命越长。TiC涂层比TiN涂层具有更高的硬度。随着碳含量的增加，TiCN涂层的硬度增加了33%，其硬度从3000到4000 HV不等(取决于制造商)。表面硬度为9000HV的CVD金刚石涂层在刀具上的应用已经成熟。与PVD涂层刀具相比，CVD金刚石涂层刀具的使用寿命提高了1020倍。涂层金刚石的高硬度和切削速度比无涂层刀具高2~3倍，是切削有色金属材料的良好选择。
(2)耐磨性
耐磨性是指涂层抵抗磨损的能力。虽然某些工件材料的硬度可能不会太高，但在生产过程中添加的元素和采用的工艺都可能导致刀具刃口开裂或变钝。
(3)表面润滑性
高摩擦系数会增加切削热，使涂层寿命缩短，甚至失效。降低摩擦系数可以大大延长工具寿命。光滑或规则的涂层表面有助于减少切削热，因为光滑的表面可以使切屑快速从前刀面上滑落，减少热量的产生。与无涂层刀具相比，表面润滑性更好的涂层刀具还可以以更高的切削速度进行加工，从而进一步避免了与工件材料的高温熔焊。
(4)氧化温度
氧化温度是指涂层开始分解的温度。氧化温度越高，越有利于高温切削。虽然TiAlN涂层在室温下的硬度可能低于TiCN涂层，但在高温加工中比TiCN涂层有效得多。TiAlN涂层之所以在高温下仍能保持其硬度，是因为它能在刀具和芯片之间形成一层氧化铝，氧化铝层能将热量从刀具传递给工件或芯片。与高速钢刀具相比，硬质合金刀具的切削速度通常更高，这使得TiAlN成为硬质合金刀具的推荐涂层。这种PVD TiAlN涂层通常用于硬质合金钻头和端铣刀。(5)抗粘附性
涂层的防结块性可以防止或减少工具与被加工材料之间的化学反应，防止工件材料沉积在工具上。加工有色金属(如铝、黄铜等)时。)，刀具上经常有切屑结块，造成刀具崩刃或工件超尺寸。一旦被加工的材料开始粘附到工具上，粘附力将继续扩大。例如，当用成型丝锥加工铝工件时，在加工完每个孔后，粘附在丝锥上的铝屑会增加，从而丝锥的直径会变得过大，导致工件超差并报废。即使在冷却液性能差或浓度不足的加工场合，抗粘附性好的涂层也能起到很好的作用。
切割工具的重新研磨和重新涂覆
硬质合金和高速钢刀具的重磨重涂是目前常用的工艺。虽然工具重磨或重涂的价格只是新工具制造成本的一小部分，但它可以延长工具的寿命。重磨工艺是特殊工具或昂贵工具的典型处理方法。可以重磨或重涂的刀具包括钻头、铣刀、滚刀和成形刀具。
涂层工具磨损后必须重新研磨。重新研磨涂层工具时，必须磨掉工具上所有磨损的零件。对于只需重磨前刀面的刀具(如拉刀、滚刀、插齿刀等。)或只需重磨前刀面的工具(如钻头、铰刀等。)，如果邻近切削刃的另一面(如钻头的螺旋切屑槽)的涂层不被破坏，就可以提高刀具的耐磨性。重新刃磨后，涂层刀具的刀具寿命可以达到原涂层刀具的50%左右或更长，仍然比未涂层刀具的刀具寿命要长。
使用涂层刀具的一个重要问题是重磨后切削性能的恢复，即刀具每次刃磨后能否重复涂层。对于重磨成形刀具，只有通过重涂才能使刀具的总寿命提高3~5倍以上。每一个重涂工具都必须先按工艺要求打磨几何参数，打磨部分不允许有磨损、毛刺等质量缺陷。当重新涂覆时，可以使用局部屏蔽技术来仅涂覆锋利的表面。对于没有屏蔽技术的重涂，经过4~6次重涂后，刀具非刃磨面的涂层厚度会过大，影响刀具的精度，造成局部起皮现象。此时，应先剥离工具，然后再重新上漆。涂层刀具的切削性能一般不低于**次新涂层刀具的切削性能，刀具可以多次涂层直至报废。
因此，重新涂覆具有提高工具耐磨性和生产率的巨大潜力。但刀具重磨后是否要重涂，要看刀具在技术上是否能重涂，是否经济。
每种涂层在切割时都有优点和缺点。如果选择了不合适的涂层，可能会导致刀具寿命比无涂层刀具短，有时甚至会比无涂层刀具产生更多的问题。
目前有多种刀具涂层可供选择，包括PVD涂层、CVD涂层以及PVD和CVD交替涂覆的复合涂层。这些涂层可以很容易地从工具制造商或涂层供应商处获得。下面将介绍刀具涂层的一些常见性能和一些常用的PVD和CVD涂层选择方案。涂层的每个特性在确定哪种涂层有利于切割时都起着非常重要的作用。
(1)硬度
涂层带来的高表面硬度是延长刀具寿命的最佳途径之一。一般来说，材料或表面的硬度越高，工具的寿命越长。TiC涂层比TiN涂层具有更高的硬度。随着碳含量的增加，TiCN涂层的硬度增加了33%，其硬度从3000到4000 HV不等(取决于制造商)。表面硬度为9000HV的CVD金刚石涂层在刀具上的应用已经成熟。与PVD涂层刀具相比，CVD金刚石涂层刀具的使用寿命提高了1020倍。涂层金刚石的高硬度和切削速度比无涂层刀具高2~3倍，是切削有色金属材料的良好选择。
(2)耐磨性
耐磨性是指涂层抵抗磨损的能力。虽然某些工件材料的硬度可能不会太高，但在生产过程中添加的元素和采用的工艺都可能导致刀具刃口开裂或变钝。
(3)表面润滑性
高摩擦系数会增加切削热，使涂层寿命缩短，甚至失效。降低摩擦系数可以大大延长工具寿命。光滑或规则的涂层表面有助于减少切削热，因为光滑的表面可以使切屑快速从前刀面上滑落，减少热量的产生。与无涂层刀具相比，表面润滑性更好的涂层刀具还可以以更高的切削速度进行加工，从而进一步避免了与工件材料的高温熔焊。
(4)氧化温度
氧化温度是指涂层开始分解的温度。氧化温度越高，越有利于高温切削。虽然TiAlN涂层在室温下的硬度可能低于TiCN涂层，但在高温加工中比TiCN涂层有效得多。TiAlN涂层之所以在高温下仍能保持其硬度，是因为它能在刀具和芯片之间形成一层氧化铝，氧化铝层能将热量从刀具传递给工件或芯片。与高速钢刀具相比，硬质合金刀具的切削速度通常更高，这使得TiAlN成为硬质合金刀具的推荐涂层。这种PVD TiAlN涂层通常用于硬质合金钻头和端铣刀。(5)抗粘附性
涂层的防结块性可以防止或减少工具与被加工材料之间的化学反应，防止工件材料沉积在工具上。加工有色金属(如铝、黄铜等)时。)，刀具上经常有切屑结块，造成刀具崩刃或工件超尺寸。一旦被加工的材料开始粘附到工具上，粘附力将继续扩大。例如，当用成型丝锥加工铝工件时，在加工完每个孔后，粘附在丝锥上的铝屑会增加，从而丝锥的直径会变得过大，导致工件超差并报废。即使在冷却液性能差或浓度不足的加工场合，抗粘附性好的涂层也能起到很好的作用。
切割工具的重新研磨和重新涂覆
硬质合金和高速钢刀具的重磨重涂是目前常用的工艺。虽然工具重磨或重涂的价格只是新工具制造成本的一小部分，但它可以延长工具的寿命。重磨工艺是特殊工具或昂贵工具的典型处理方法。可以重磨或重涂的刀具包括钻头、铣刀、滚刀和成形刀具。
涂层工具磨损后必须重新研磨。重新研磨涂层工具时，必须磨掉工具上所有磨损的零件。对于只需重磨前刀面的刀具(如拉刀、滚刀、插齿刀等。)或只需重磨前刀面的工具(如钻头、铰刀等。)，如果邻近切削刃的另一面(如钻头的螺旋切屑槽)的涂层不被破坏，就可以提高刀具的耐磨性。重新刃磨后，涂层刀具的刀具寿命可以达到原涂层刀具的50%左右或更长，仍然比未涂层刀具的刀具寿命要长。
金刚石砂轮可用于磨削涂层硬质合金工具。然而，在刃磨涂层高速钢刀具时，立方氮化硼砂轮具有良好的效果。工具的所有磨损部分应磨掉，涂层不应剥落，工具不应退火。
外观检查仪 MZ-1000
使用涂层刀具的一个重要问题是重磨后切削性能的恢复，即刀具每次刃磨后能否重复涂层。对于重磨成形刀具，只有通过重涂才能使刀具的总寿命提高3~5倍以上。每一个重涂工具都必须先按工艺要求打磨几何参数，打磨部分不允许有磨损、毛刺等质量缺陷。当重新涂覆时，可以使用局部屏蔽技术来仅涂覆锋利的表面。对于没有屏蔽技术的重涂，经过4~6次重涂后，刀具非刃磨面的涂层厚度会过大，影响刀具的精度，造成局部起皮现象。此时，应先剥离工具，然后再重新上漆。涂层刀具的切削性能一般不低于**次新涂层刀具的切削性能，刀具可以多次涂层直至报废。
因此，重新涂覆具有提高工具耐磨性和生产率的巨大潜力。但刀具重磨后是否要重涂，要看刀具在技术上是否能重涂，是否经济。
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本公司自主产品有刀测仪、外观检查仪、镭射外径跳动测量仪、一键式测量仪等刀具相关量具量仪。代理瑞士Schaublin、德国schunk刀柄及筒夹等磨刀机配件。
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