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    刀具涂層原理及可行性分析 瀏覽:
    文章來源:中國刀具信息網  添加人:阿刀   添加時間:2013-07-29

        根據金屬切削原理,在正常切削時,刀具的磨損主要包括以下幾種:后刀面磨損;前刀面磨損,即月牙洼磨損;前后刀面同時磨損。

        刀具涂層是指在強度和韌性較好的硬質合金或高速鋼(HSS)基體表面上,利用氣相沉積方法涂覆一薄層耐磨性好的難熔金屬或非金屬化合物,涂層作為一個化學屏障和熱屏障,減少了刀具與工件間的擴散和化學反應,從而減少了月牙洼磨損。涂層刀具具有表面硬度高、耐磨性好、化學性能穩定、耐熱耐氧化、摩擦因數小和熱導率低等特性。如圖為歐瑞康巴爾查斯(OerlikonBalzers)所做的涂層刀具與未涂層刀具的切削狀況示意圖。  

        未涂層刀具與涂層刀具切削微觀示意圖

        未涂層刀具,因摩擦系數大等原因存在嚴重的積屑瘤

    涂層后的刀具,摩擦系數小,無明顯積屑瘤

        物理氣相沉積(PVD)是一種物理氣相反應生長法。沉積過程是在真空或低氣壓氣體放電條件下,即在低溫等離子體中進行的。涂層的物質源是固態物質,經過“蒸發或濺射”后,在工件表面生成與基材性能完全不同的新的固態物質涂層。PVD涂層材料主要為TiN,TiCN,CrN,TiAlN,AlTiN,AlCrN,WC/C,DLC和金剛石等成份,不同的應用領域,需選用不同的涂層材料。涂層的厚度通常只有幾個微米,硬度卻是鋼鐵的2到5倍。歐瑞康巴爾查斯(OerlikonBalzers)涂層公司發明了用鉻元素取代鈦元素的涂層技術,并于2004年推出了商品名為“BalinitAlcorna”的單層AlCrN涂層。AlCrN涂層的高紅硬性使其在極高的熱負荷下仍可保持性能穩定,在高速切削、干式(或準干式)切削加工條件應用試驗證明性能優異,涂層的高硬度和抗磨損性使得可切削材料硬度達到HRC70。

        貫通軸產品材料為49CrMo4,熱處理技術要求為:感應淬火效硬化層深度5-7mm,表面硬度50-55HRC,心部為調質組織,硬度要求35-40HRC。從理論上分析完全可以應用該涂層刀具切削熱后貫通軸。

        選用花鍵滾刀,在經歐瑞康巴爾查斯(OerlikonBalzers)涂層后,進行工藝試驗。工藝方法為:熱前磨外圓C—滾花鍵D——熱后C處校直——熱后滾花鍵B,將原滾花鍵工序轉移至熱后進行加工。

        在原來切削參數不變(S=250r/minF=13m/min)的情況下,加工噪音明顯降低。對加工出產品進行了質量跟蹤,將任意抽檢10件貫通軸花鍵跳動及M值變動量,從記錄數據可以看出,應用涂層刀具熱后滾切貫通軸加工精度完全符合圖紙要求,該精度要求可以取消偏離。M值變動量減小后提高了與凸緣裝配后側隙變動量,從而提高了裝配精度。

     

    刀具信息網 責任編輯:小山

     

     
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