数控刀具涂层的分类

数控刀具涂层的分类
数控刀具涂层的分类

数控刀具涂层的分类

传统刀具涂层技术主要可分为两大类,但由于市场需求的变化及涂层技术本身的特性,物理涂层技术的发展受到了更大的关注。PVD技术在得到飞跃性发展的同时,其应用市场也得到了广泛的拓展。与最初发展相比,不仅涂层成分种类繁多,近几年来在涂层结构上更是有了突破性的发展,并已为市场所接受。随着PVD技术在市场中愈来愈广泛的应用,认识了解各类涂层的特性及适用领域愈加显得重要。因此本文拟对当前PVD涂层进行分类,并分析各类薄膜所适用领域,目的是让使用者对各类涂层有一个较系统的了解,更加合理地使用涂层刀具。从PVD技术的发展和应用角度,笔者认为PVD涂层可按2种方法进行分类。

1. 按涂层成分分类

按涂层成分对涂层进行分类简洁、明了,基于对材料性能的认识,使用者容易了解涂层的功能,易为市场所接受,因此目前各涂层企业更多的是以不同的涂层成分向用户介绍、推荐其技术及产品。按成分对涂层区分通常可分为两大类,即硬涂层和软涂层。硬涂层以TiN、TiCN、TiAlN等为代表,包括了单层薄膜和复合薄膜,随着市场需求的变化及涂层技术的发展,新的涂层成分不断被开发出来,到目前为止所应用的硬涂层成分已有几十种之多;软涂层顾名思义薄膜的硬度相对较低,通常为1000HV左右。软涂层目前种类并不多,以MoS2、碳基薄膜为主,在切削加工领域内,其目的是通过在硬涂层表面覆盖一层这种薄膜,试图增加涂层表面的润滑性,改善被加工工件表面质量,以满足某些应用领域的需要。

2. 按涂层结构分类

尽管按成分进行涂层分类具有良好的市场基础,但从PVD技术的发展来看,涂层的内部结构的变化已越来越多地影响着涂层刀具的应用效果。相同的涂层成分、不同的结构形式,可以导致涂层刀具使用效果的截然不同。因此认识了解目前PVD涂层薄膜的结构形式,对于该项技术的实际应用有着十分重要的意义。就目前PVD技术的发展状况,涂层薄膜结构大体可分类如下:

a. 单一层涂层

涂层由某一种化合物或固溶体薄膜构成,理论上讲在薄膜的纵向生长方向上涂层成分是恒定的,这种结构的涂层可称之为普通涂层。如果联系到PVD的发展历程,实际上在过去相当长的时期内一直采用这种技术,其中包含众所周知TiN、TiCN、TiAlN 等。随着应用市场要求的不断提高,人们也愈加认识到这种涂层的局限性,无论是显微硬度、高温性能、薄膜韧性等都难于大幅度提高,但这种涂层在市场中仍占有一定比例。

b. 复合涂层

c. 由多种不同功能(特性)薄膜组成的结构可以称之为复合涂层结构膜,其典型涂层为目前的硬涂层+ 软涂层,每层薄膜各具不同的特征,从而使涂层更具良好的综合性能。

d. 梯度涂层

涂层成分沿薄膜纵向生长方向逐步发生变化,这种变化可以是化合物各元素比例的变化,如TiAl-CN中Ti、Al含量的变化,也可以由一种化合物逐渐过渡到另一种化合物,如由CrN 逐渐过渡到CBC。可以预见这种结构能有效降低因成分突变而造成的内部微观应力的增加。

e. 多层涂层

多层涂层由多种性能各异的薄膜叠加而成,每层膜化学组分基本恒定。目前在实际应用中多由2种不同薄膜组成,由于所采用的工艺存在差异,不同企业的多层涂层刀具,其各膜层的尺寸也不近相同,通常由十几层薄膜组成,每层薄膜尺寸大于几十纳米,最具代表性的有AlN+TiN、TiAlN+TiN涂层等。与单层涂层相比,多层涂层可有效地改善涂层组织状况,抑制粗大晶粒组织的生长。

f. 纳米多层涂层

这种结构的涂层与多层涂层类似,只是各层薄膜的尺寸为纳米数量级,又可称为超显微结构。理论研究证实在纳米调制周期内(几纳米至几十纳米),与传统的单层膜或普通多层膜相比,此类薄膜具有超硬度、超模量效应,其显微硬度超过40GPa 是可以预期的,并且在相当高的温度下,薄膜仍可保留非常高的硬度。因此这类膜具有良好的市场应用前景,其典型代表为AlN+TiN、AlN+TiN+CrN 涂层等。

g. 纳米复合结构涂层

纳米复合结构涂层。以(nc-Ti1-xAlxN)(/ -Si3N4)纳米复合相结构薄膜为例,在强等离子体作用下,纳米TiAlN 晶体被镶嵌在非晶态的Si3N4体内(见图5),当TiAlN晶体尺寸小于10nm 时,位错增殖源难于启动,而非晶态相又可阻止晶体位错的迁移,即使在较高的应力下,位错也不能穿越非晶态晶界。这种结构薄膜的硬度可以达到50GPa 以上,并可保持相当优异的韧性,且当温度达到900℃~1100℃时,其显微硬度仍可保持在30GPa 以上;此外这种薄膜同时可获得优异的表面质量,因此工业应用前景广阔。

刀具涂层制备方法及应用

刀具涂层制备方法及应用 摘要:随着科学技术的发展,难加工材料的使用越来越多,为了适应这一要求,现代机械加工工业正朝着高精度、高速切削、干式切削技术、绿色制造以及降低成本等方向发展,也因为如此,人们对制造用刀具提出了更高的要求。涂层刀具有高硬度和优良的耐磨性,延长了刀具的寿命。当前刀具涂层制备方法主要包括化学气相沉积和物理气相沉积,刀具涂层的种类也日益丰富。涂层刀具的发展呈现涂层成分多元化,涂层结构多层化,涂层基体梯度化和涂层工艺灵活化的趋势。目前刀具涂层的制备也存在许多不足之处,主要体现在相关技术的研究不够深入方面。本文就刀具涂层的制备方法、刀具涂层制备问题以及刀具涂层的应用等方面进行了一些论述。 关键词:刀具涂层CVD PVD绿色制造清洁化生产 1、前言 随着科学技术的进步,难加工材料的使用日益增多,材料的力学性能不断提高,而且,对加工效率的要求也不断提高,传统的未涂层刀具常常不能适应新的要求。尽管目前常用的刀具如高速钢刀具(硬度66-70HRC)和硬质合金刀具(硬度89-93.5HR C)的硬度都很高,但是对于难加工材料的高效加工已不适用。虽然可以采取各种措施提高刀具材料的硬度与耐磨性,但同时必然带来刀具材料抗弯强度和冲击韧性的下降,即材料变脆,从而影响刀具的使用性能。 在高速钢刀具基体和硬质合金刀具基体上涂覆一层或多层硬度高、耐磨性好的金属或非金属化合物薄膜(如TiC,TiAIN,Al203等)的涂层刀具,结合了基体高强度、高韧性和涂层高硬度、高耐磨性的优点,降低了刀具与工件之间的摩擦因数,提高了刀具的耐磨性而不降低基体的韧性。因此,刀具涂层技术是解决刀具材料中硬度、耐磨性与强度、韧性之间矛盾的一个有效措施。刀具涂层是一种耐磨涂层,其特性要求是:耐磨性好、硬度高、化学稳定性好、摩擦系数低、导热性及稳定性好。 刀具涂层有类似于冷却液的功能,它产生一层保护层,把刀具与切削热隔离开来(因为难熔金属化合物有比刀具基体和工件材料低得多的热传导系数),使热量很少传到刀具,从而能在较长的时间内保持刀尖的坚硬和锋利。表面光滑的涂层(软涂层)还可以减少摩擦来降低切削热,保持刀具材料不受化学反应的作用,因为在大多数高速干切削中,高温对化学反应有很大的催化作用。通常软涂层和硬涂层作复合涂层,形成一个多涂层刀具,既有硬度高、耐磨性好的特性,又有摩擦系数小、切屑易流出的优点,有优良的替代冷却液的功能。

数控加工常用刀具的种类及选择

数控加工常用刀具的种类及选择1.数牲加工常用刀具的种类及特点 数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点,一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上,因此已逐渐标准化和系列化。 2.1数控刀具的分类有多种方法 a.根据刀具结构可分为 (1)整体式; (2)镶嵌式,采用焊接或机夹式联接,机夹式又可分为不转位和可转位两种; (3)特殊型式,如复合式刀具、减震式刀具等。 b.根据制造刀具所用的材料可分为: (1)高速钢刀具; (2)硬质合金刀具; (3)金刚石刀具; (4)其他材料刀具,如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。 c.从切削工艺上可分为: (1)车削刀具,分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种; (2)钻削刀具,包括钻头、铰刀、丝锥等;

(3)镗削刀具; (4)铣削刀具等。 为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求,近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用,在数量上达到整个数控刀具的30%一40%,金属切除量占总数的80%~90%。 2.2数控刀具与普通机床上所用的刀具相比,有许多不同的要求,主要有以下特点: (1)刚性好(尤其是粗加工刀具)、精度高、抗振及热变形小;互换性好,便于快速换刀; (2)寿命高,切削性能稳定、可靠; (3)刀具的尺寸便于调整,以减少换刀调整时间; (4)刀具应能可靠地断屑或卷屑,以利于切屑的排除; (5)系列化标准化以利于编程和刀具管理。 2.数控加工刀具的选择 刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材科的性能、加 工工序切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是:安装调整方便、刚性好、耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下,尽量选择较短的刀柄,以提高刀具加工的刚性。

刀具涂层特点及应用

目前已有许多种刀具涂层可供选择,包括PVD涂层、CVD涂层以及交替涂覆PVD和CVD的复合涂层等,从刀具制造商或涂层供应商那里可以很容易地获得这些涂层。本文将介绍一些刀具涂层共有的属性以及一些常用的PVD、CVD涂层选择方案。在确定选用何种涂层对于切削加工最为有益时,涂层的每一种特性都起着十分重要的作用。 1.涂层的特性 (1)硬度 涂层带来的高表面硬度是提高刀具寿命的最佳方式之一。一般而言,材料或表面的硬度越高,刀具的寿命越长。氮碳化钛(TiCN)涂层比氮化钛(TiN)涂层具有更高的硬度。由于增加了含碳量,使TiCN涂层的硬度提高了33%,其硬度变化范围约为Hv3000~4000(取决于制造商)。表面硬度高达Hv9000的CVD金刚石涂层在刀具上的应用已较为成熟,与PVD涂层刀具相比,CVD 金刚石涂层刀具的寿命提高了10~20倍。金刚石涂层的高硬度和切削速度可比未涂层刀具提高2~3倍的能力使其成为非铁族材料切削加工的不错选择。 (2)耐磨性 耐磨性是指涂层抵抗磨损的能力。虽然某些工件材料本身硬度可能并不太高,但在生产过程中添加的元素和采用的工艺可能会引起刀具切削刃崩裂或磨钝。 (3)表面润滑性 高摩擦系数会增加切削热,导致涂层寿命缩短甚至失效。而降低摩擦系数可以大大延长刀具寿命。细腻光滑或纹理规则的涂层表面有助于降低切削热,因为光滑的表面可使切屑迅速滑离前刀面而减少热量的产生。与未涂层刀具相比,表面润滑性更好的涂层刀具还能以更高的切削速度进行加工,从而进一步避免与工件材料发生高温熔焊。 (4)氧化温度 氧化温度是指涂层开始分解时的温度值。氧化温度值越高,对在高温条件下的切削加工越有利。虽然TiAlN涂层的常温硬度也许低于TiCN涂层,但事实证明它在高温加工中要比TiCN有效得多。TiAlN涂层在高温下仍能保持其硬度的原因在于可在刀具与切屑之间形成一层氧化铝,氧化铝层可将热量从刀具传入工件或切屑。与高速钢刀具相比,硬质合金刀具的切削速度通常更高,这就使TiAlN成为硬质合金刀具的首选涂层,硬质合金钻头和立铣刀通常采用这种PVD TiAlN 涂层。 (5)抗粘结性 涂层的抗粘结性可防止或减轻刀具与被加工材料发生化学反应,避免工件材料沉积在刀具上。在加工非铁族金属(如铝、黄铜等)时,刀具上经常会产生积屑瘤(BUE),从而造成刀具崩刃或工件尺寸超差。一旦被加工材料开始粘附在刀具上,粘附就会不断扩大。例如,用成型丝锥加工铝质工件时,加工完每个孔后丝锥上粘附的铝都会增加,以至最后使得丝锥直径变得过大,造成工件尺寸超差报废。具有良好抗粘结性的涂层甚至在冷却液性能不良或浓度不足的加工场合也能起

数控刀片字母详细解说

. 数控刀片上一般都会有一连串的字母加数字来作为数控刀片的型号,对于专业的人员来说,看懂这些字母以及数字的含义非常简单,但是对于很多商家来说这些字母都认识,字母代表的意义却是截然不知道的。数控刀片直销,下面小编就为您介绍数控刀片的型号。 首先以一个简单的例子,来概述一下要介绍的数控刀片的型号。DNMG150408-MS是一款刀片,一般刀片型号都是由10个号位来表示刀片的。这个型号中前四个字母表示刀片的特征,接着六个数字表示刀片的尺寸型号特征。 D表示55°菱形刀片,N表示刀片后角是0°,M是刀片制造的精度等级,G表示前刃面及中心孔型,15表示切削刃长度数值是15mm,04表示刀片厚度4.76mm厚,08表示刀尖圆弧半径0.8mm。 (1)第一个字母一般表示数控刀片的形状,常用的通常有H、O、P、S、T、C、D和E,分别是正六角形、正八角形、正五角形、正方形、菱形80度顶角、菱形55度顶角和菱形75度顶角。 (2)第2个字母很显然是表示刀片后角角度,常用的字母通常为A、B、C、D、E、F、G、O,A表示后角角度为3°,B为5°,C为7°,D为15°,E为20°,F为25°,G为30°,N为0°,P为11°,O表示其他后角角度。 (3)第3个字母表示刀片精度等级,最常用的是M级与G级,一般粗加工及半精加工精加工刀片都是M 级,精密加工用刀片以及超硬刀片一般都是G级。 (4)第4个字母表示刀片的前刃面及中心孔型(槽和孔)。 (5)数字总共有6个,分为三组,第一组表示刀片刃长,第二组表示刀片厚度,第三组表示刀片刀尖圆弧半径。 (6)-后面的字母表示刀片的材质,数控刀片的材质很多,不同的材质生产出来的产品自然也会有所不同,因此在求购数控刀片的时候一定要注意选择刀片的材质,不同的材质价格也是截然不同的。一般都用两位字母来表示,大多是合金,P表示一般钢,M表示不锈钢,K表示灰口铸铁或者球墨铸铁,N表示铝/废铁金属,S表示耐热合金或者钛合金,H表示高硬度材等。 '.

数控刀具的主要材料种类及用途

数控刀具的主要材料种类及用途 机床与刀具的发展是相辅相成、相互促进的。刀具是由机床、刀具和工件组成的切削加工工艺系统中最活跃的因素,刀具切削性能的好坏取决于刀具的材料和刀具结构。切削加工生产率和刀具寿命的高低加工成本的多少、加工精度和加工表面质量的优劣等,在很大程度上取决于刀具材料、刀具结构及切削参数的合理选择。近几十年来,作为切削加工最基本丰素的刀具材料得到了迅速发展,刀具的结构形式也得到了极大丰富。 数控刀具主要材料种类 (1)超硬刀具。所谓超硬材料是指人造金刚石和立方氮化硼(简称CBN),以及用这些粉末与结合剂烧结而成的聚晶金刚石(简称PCD)和聚晶立方氮化棚(简称PCBN)等。超硬材料具有优良的耐磨性,主要运用于高速切削及难切削材料的加工。 (2)陶瓷刀具。陶瓷刀具具有很高的硬度、耐磨性能及良好的高温力学性能,与金属的亲合力小,不易与金属产生粘结,并且化学稳定性好。陶瓷刀具主要应用于钢、铸铁及其合金和难加工材料的切削加工,可以用于超高速切削、高速切削和硬材料切削。 (3)涂层刀具。刀具涂层技术自问世以来,对刀具性能的改善和加工技术进步起着非常重要的作用,涂层技术将传统刀具涂覆一层薄膜后,刀具性能发生了巨大的变化。主要的涂层材料有:Tic、TiN、Ti(C,N)、TiALN、ALTiN等。涂层技术己应用于立铣刀、铰刀、钻头、复合孔加工刀具、齿轮滚刀、插齿刀、剃齿刀、成形拉刀及各种机夹可转位刀片,满足高速切削加工高强度、高硬度铸铁(钢)、锻钢、不锈钢、钛合金、镍合金、镁合金、铝合金、粉末冶金、非金属等材质工件的生产技术不同要求。 (4)硬质合金。硬质合刀具是数控加工刀具的主导产品,有的国家有90%以上的车刀和55%以上的铣刀都采用了硬质合金制造,而且这种趋势还在增加。硬质合金可分为普通硬质合金、细晶粒硬质合金和超晶粒硬质合金。按化学成分区

刀具涂层公司十强

刀具涂层公司十强 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理! 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 1.星弧涂层科技(苏州工业园区)有限公司 是一家提供气相沉积涂层服务和相关设备开发,生产和制造的高科技企业。其涂层产品包括类金刚石涂层(DLC)和其它金属陶瓷类(CrN,TiN等)全系列硬质涂层,主要服务于汽车零部件、医疗器械、工具模具以及一般机械零部件的市场和加工行业;公司的真空涂层设备和等离子体表面处理设备主要应用于机械加工、各种零件制造、LED芯片以及太阳能利用和转化行业。公司拥有和掌握相关技术的核心知识产权,具有独立的研发和大规模量产能力,尤其是DLC相关技术和产品得到国内外用户的广泛认可和采用。 2.日新高性能涂层(沈阳)有限公司 是日新电机株式会社在沈阳投资兴建的专门从事PVD真空离子镀膜的专业企业。日新涂层是处于全世界领先地位的专业涂层公司,在研制开发机械加工工具、模具和各种设备零部件的PVD 涂层技术方面处于全世界领先地位,从上世纪七十年代开始,日新公司已成为世界的高性能工具涂层行业的先驱者之一。 日新涂层采用独自研发的电弧蒸发源和精细涂层技术,使电弧式中产生的液滴现象明显减少,再加上电弧式具有的高接点,可向客户提供平滑性好的精细涂层。日新涂层产品表面及其平滑(摩擦系数0.3),极高的耐磨损性能,极高的抗氧化性能,极高的热硬性,极强的附着力。公司致力

于中国国内的切削刀具、工具、模具、零部件、电子等基础工业、装. 备制造业,提供优质的表面硬化处理服务与技术支持。 3.胜倍尔超强镀膜(苏州)有限公司 专业低温专利技术真空PVD镀膜服务,PVD涂层,TiN涂层,TiCN涂层,TiAlN涂层,CrN涂层,DLC涂层,TiAlCrN涂层。其中DLC涂层工艺温度为80~150度,其它涂层均小于300度胜倍尔超强镀膜公司为新加坡独资企业,公司的技术为自主国际专利(US11/041,789)的低温PVD涂层技术(磁控阴极弧及强化磁控溅射),涂层时工作温度 本公司所制造的PVD真空镀膜设备具有很强的通用性和柔性,单机可完成几乎所有想要的单层及复合涂层,如TiN,TiCN,TiAlN,TiC,CrN,CrCN,DLC涂层,等等各类单层及复合涂层和纳米涂层, 由其是本公司生产的类金刚石DLC各类涂层0.5~10um早已得到了大面积的运用,本公司以稳定的工艺,出众的质量在中国内地已批量生产了近3年,为各个行业的专门用途开发出了很多类不同用途的DLC涂层,如PCB铣刀钻针专用DLC涂层,无油缝纫机零部件专用DLC涂层,医用手术器具专用DLC涂层,粉末治金模具专用DLC涂层,扬声器振膜专用DLC涂层,汽车喷油系统专用DLC涂层等等,半导体模具专用DLC涂层,玻璃镀膜专用DLC类金刚石涂层,本公司的技术早已克服了目前国内很多研究机构及涂层厂商的DLC涂层无法工业化的瓶劲。 针对机械加工刀具进行低温PVD-超硬耐磨涂层和润滑涂层,可提高刀具寿命3~10倍,节约刀具材料1/2,节约生产成本30%以上,提高生产效率30-50%,大幅度提高机加工水平。提高模具寿半导体模具等各类模具,如冲压模具,粉末治金模具,针对模具行业, 命最少2倍以上,同时可解决模具拉毛等种种不利影响,节约成本35%以上。 针对机械零部件行业此低温技术更具有其它PVD真空镀膜技术所无法比拟的优点,可广泛运

数控刀具种类_数控车床刀片型号

数控刀具种类_数控刀片型号 数控刀具是指与数控机床(包括加工中心、数控车床、数控镗铣床、数控钻床、自动线以及柔性制造系统)相配套使用的各种刀具的总称,是数控机床不可缺少的关键配套产品。在国外数控刀具发展很快,品种很多,已形成系列。在我国,由于对数控刀具的研究开发起步较晚,数控刀具成了工具行业中最薄弱的一个环节。数控刀具的落后已经成为影响我国国产和进口数控机床充分发挥作用的主要障碍。 数控刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点,一般应包括刀具及连接刀柄:刀柄要连接刀具并装在机床的动力头上,因此已逐渐标准化和系列化。近年来,快速发展的数控加工技术促进了数控刀具的发展。每当一种新型数控刀具产品的面市,会使数控加工技术跃上一个新台阶,产生巨大的经济和社会效益。 数控刀具的分类方法很多。一般可按下列方法进行分类。 1.按刀具切削部分的材料分 按刀具切削部分的材料可分为高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼刀具、金 刚石刀具和涂层刀具等。 2.按刀具的结构形式分 按刀具的结构形式可分为整体式、镶嵌式和特殊形式等。 (1)整体式。整体式包括钻头和立铣刀等。

(2)镶嵌式。镶嵌式包括刀片采用焊接和机夹式等。 (3)特殊形式。特殊形式包括复合式和减振式等。 3。按切削加工工艺分 按切削加工工艺可分为车削刀具、铣削刀具、钻削刀具和镗削刀具等。 (1)车削刀具。车削刀具包括外圆车刀、内孔车刀、切槽(断)刀、端面车刀、螺纹车刀等: (2)铣削刀具。铣削刀具包括面铣刀、立铣刀和螺纹铣刀等。 (3)钻削刀具。钻削刀具包括钻头、铰刀和丝锥等。 (4)镗削刀具。镗削刀具包括粗镗刀和精镗刀等。 数控加工刀具可分为常规刀具和模块化刀具两大类。 模块化刀具是发展方向。发展模块化刀具的主要优点:减少换刀停机时间,提高生产加工时间;加快换刀及安装时间,提高小批量生产的经济性;提高刀具的标准化和合理化的程度;提高刀具的管理及柔性加工的水平;扩大刀具的利用率,充分发挥刀具的性能;有效地消除刀具测量工作的中断现象,可采用线外预调。事实上,由于模块刀具的发展,数控刀具已形成了三大系统,即车削刀具系统、钻削刀具系统和镗铣刀具系统。 (1)从结构上可分为 ② 体式 ②镶嵌式可分为焊接式和机夹式。机夹式根据刀体结构不同,分为 可转位和不转位; ③减振式当刀具的工作臂长与直径之比较大时,为了减少刀具的振

数控刀具基础知识

数控刀具基础知识 本文介绍了数控刀具材料,数控刀具硬度,数控刀具材料特性等基础知识,数控刀具种类等基础知识,数控刀具切削速度基础知识,数控刀具振动知识等等。 数控机床对刀具材料的要求 较高的硬度和耐磨性 刀具切削部分的硬度必须高于工件材料的硬度,刀具材料的硬度越高,其耐磨性越好。刀具材料在常温下的硬度应在HRC62以上。 足够的强度和韧性 刀具在切削过度中承受很大的压力,有时在冲击和振动条件下工作,要使刀具不崩刃和折断,刀具材料必须具有足够的强度和韧性,一般用抗弯强度表示刀具材料的强度,用冲击值表示刀具材料的韧性。 较高的耐热性 耐热性指刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度及韧性的性能,是衡量刀具材料切削性能的主要指标,这种性能也称刀具材料红硬性。 较好的导热性 刀具材料的导热系数越大,刀具传出的热量越多,有利于降低刀具的切削温度和提高刀具的耐用度。 良好的工艺性

为便于刀具的加工制造,要求刀具材料具有良好的工艺性能,如刀具材料的锻造、轧制、焊接、切削加工和可磨削性、热处理特性及高温塑性变形性能,对于硬质合金和陶瓷刀具材料还要求有良好的烧结与压力成形的性能。 刀具材料种类 高速钢 高速钢是由W、Cr、Mo等合金元素组成的合金工具钢,具有较高的热稳定性,较高的强度和韧性,并有一定的硬度和耐磨性,因而适合于加工有色金属和各种金属材料,又由于高速钢有很好的加工工艺性,适合制造复杂的成形刀具,特别是粉沬冶金高速钢,具有各向异性的机械性能,减少了淬火变形,适合于制造精密与复杂的成形刀具。 硬质合金 硬质合金具有很高的硬度和耐磨性,切削性能比高速钢好,耐用度是高速钢的几倍至数十倍,但冲击韧性较差。由于其切削性能优良,因此被广泛用作刀具材料。 切削刀具用硬质合金分类及标志

刀具涂层技术的现状及其发展趋势

刀具涂层技术的现状及其发展 趋势 机电商情网添加时间:2007-2-6 15:57:24 添加到我的收藏 1 引言 众所周知,刀具表面涂层技术是应市场需求而发展起来的一项优质表面改性技术,由于该项技术可使切削刀具获得优良的综合机械性能,不仅可有效地提高刀具使用寿命,而且还能大幅度地提高机械加工效率,因此该项技术已与材料、加工工艺并称为切削刀具制造的三大关键技术。为满足现代机械加工高效率、高精度、高可靠性的要求,世界各国都十分注重涂层技术的发展。目前我国刀具涂层技术的发展正处在一个十分关键的时刻,尤其是PVD 涂层技术,一方面原有的技术已不能满足切削加工日益变化的要求;另一方面国内各大工具厂涂层设

备已到了必须更新换代的时期,因此有计划、按步骤的发展PVD技术,不仅能促进我国切削刀具产品技术水平的提高,而且还可获得巨大的经济效益和社会效益。 2 国际刀具涂层技术的现状及发展趋势 刀具涂层技术目前仍可划分为两大类,即 CVD(化学气相沉积)和PVD技术(物理气相沉积)。 2.1 国际CVD技术的发展 CVD技术自上世纪六十年代出现以来,在硬质合金可转位刀具上得到了极为广泛的应用。在CVD工艺中,气相沉积所需金属源的制备相对容易,可实现TiN、TiC、TiCN、TiBN、TiB2、Al2O3等单层及多元多层复合涂层,其涂层与基体结合强度高,薄膜厚度可达7~9μm,相对而言,CVD涂层具有更好的耐磨性。八十年代中后期,美国85%的硬质合金

工具采用了涂层处理,其中CVD涂层占到了99%;九十年代中期,CVD涂层硬质合金刀片在涂层硬质合金刀具中仍占到了80%以上。但CVD工艺也有其先天性的缺陷,一是工艺处理温度高,易造成刀具材料抗弯强度的下降;二是薄膜内部为拉应力状态,使用中易导致微裂纹的产生;三是CVD工艺所排放的废气、废液会造成工业污染,对环境影响较大,与目前所提倡的绿色工业相抵触,因此九十年代中期后高温CVD技术的发展受到了一定的制约。 八十年代末Krupp Widia开发的PCVD(低温化学气相沉积)技术达到了实用水平,其工艺处理温度已降至450℃~650℃,有效地抑制了η相的产生,可进行TiN、TiCN、TiC等涂层,用于螺纹刀具、铣刀、模具等,但到目前为止PCVD工艺在刀具涂层领域内的应用并不十分广泛。 真正引起CVD技术发生突变的是九十年代中期新

数控刀具的种类与特点分析大全

数控刀具的种类与特点分析 数控加工刀具可分为常规刀具和模块化刀具两大类。模块化刀具是发展方向。发展模块化刀具的主要优点:减少换刀停机时间,提高生产加工时间;加快换刀及安装时间,提高小批量生产的经济性;提高刀具的标准化和合理化的程度;提高刀具的管理及柔性加工的水平;扩大刀具的利用率,充分发挥刀具的性能;有效地消除刀具测量工作的中断现象,可采用线外预调。事实上,由于模块刀具的发展,数控刀具已形成了三大系统,即车削刀具系统、钻削刀具系统和镗铣刀具系统。 一、数控刀具的分类 1、从结构上可分为 (1)整体式 (2)镶嵌式可分为焊接式和机夹式。机夹式根据刀体结构不同,分为可转位和不转位; (3)减振式当刀具的工作臂长与直径之比较大时,为了减少刀具的振动,提高加工精度,多采用此类刀具;(4)内冷式切削液通过刀体内部由喷孔喷射到刀具的切削刃部; (5)特殊型式如复合刀具、可逆攻螺纹刀具等。

2、从制造所采用的材料上可分为 (1)高速钢刀具高速钢通常是型坯材料,韧性较硬质合金好,硬度、耐磨性和红硬性较硬质合金差,不适于切削硬度较高的材料,也不适于进行高速切削。高速钢刀具使用前需生产者自行刃磨,且刃磨方便,适于各种特殊需要的非标准刀具。 (2)硬质合金刀具硬质合金刀片切削性能优异,在数控车削中被广泛使用。硬质合金刀片有标准规格系列产品,具体技术参数和切削性能由刀具生产厂家提供。 硬质合金刀片按国际标准分为三大类:P类,M类,K类。 P类--适于加工钢、长屑可锻铸铁(相当于我国的YT 类) M类--适于加工奥氏体不锈钢、铸铁、高锰钢、合金铸铁等(相当于我国的YW类) M-S类--适于加工耐热合金和钛合金 K类--适于加工铸铁、冷硬铸铁、短屑可锻铸铁、非钛合金(相当于我国的YG类) K-N类--适于加工铝、非铁合金 K-H类--适于加工淬硬材料 (3)陶瓷刀具 (4)立方氮化硼刀具

涂层刀具的应用现状及发展趋势

涂层刀具的应用现状及发展趋势 涂层技术是提升刀具性能的主要手段之一。通过涂层可以提高切削刀具抗各种磨损的能力,延长了刀具的寿命,提高了被加工零件的表面精度,也提高了切削速度和进给速度,从而提高金属切削效率。本期话题, 主要讨论刀具涂层技术的最新进展情况和发展前景。 涂层刀具的应用现状及发展趋势 涂层技术是提升刀具性能的主要手段之一。通过涂层提高了切削刀具抗各种磨损的能力,延长了刀具的寿命,提高了被加工零件的表面精度,也提高了切削速度和进给速度,从而提高了金属切削效率。今天,在切削刀具主流材料的硬质合金中,涂层硬质合金刀具占了80%,而其中CVD(化学涂层)又占了60%~ 65%,其余为PVD(物理涂层)。 在CVD涂层方面,包括TiCN、TiC、TiN、ZrCN和Al2O3等各种化合物的多层复合涂层对改善涂层的综合性能,如结合强度、韧性、耐磨性和抗磨性及耐腐蚀性具有良好的效果。现在典型的VCDTiN(外层)+ Al2O3(中层)+TiCN(内层)多层式结构正在从涂层工艺上和涂膜的厚度上得到进一步改善。MTCVD (中温化学涂层)因有较低的工艺温度和较快的沉积速率使得涂层与基体分界面上的脆性η相最小化,同时减少了在高温CVD涂层中常见的由高温导致的拉伸裂纹,因此,MTCVD TiCN涂层已成为CVD多层涂层中的一个主要构成,这种MTVCD已用于α- Al2O3涂层,如ISCAR的α-IC9150、α-IC9250、α-IC9350和α-IC4100等,提升了涂层与基体的结合强度和抗后面磨损、前面磨损和抗粘附的能力。 在PVD涂层方面,也从单一的TiN或TiCN或TiAlN涂层发展到现在的复合涂层即硬涂层+软涂层。为适应更高切削速度和干式切削的要求,涂层刀具的红硬性成为近几年PVD技术的开发热点。TiAlN的改进涂层AlTiN提高了薄膜中Al的含量(Al含量大于50%),提升了涂层的红硬性、化学稳定性和抗氧化的性能,如ISCAR的Al-IC910(加工铸铁和钢)、Al-IC900、Al-IC930(加工钢、不锈钢、硬钢、铸铁、 高温合金等)。 现代刀具涂层发展的一个重要特征就是复合化,为了提高其综合性能,涂层材料复合、涂层层复合以及CVD 与PVD复合,如ISCAR的DT7150(K05-K25)通过MTCVD Al2O3和PVD TiAlN复合涂层,提高了材质的综合性能,用于高速加工灰铸铁和球墨铸铁。而多样化是刀具涂层发展的另一个趋势,有各种氮化物、氧化物涂层材料,还有TiB、SN涂层、金刚石涂层、立方氮化硼涂层等等。多样化的深层次原因是专业化,即针对不同的需求采用不同的涂层,并能对涂层的组分、百分比、结构及厚度在更大范围内加以控制和改变,以适应不同的被加工材料和不同的切削条件,从而显著地提高刀具的切削性能。如CrAlN涂层,以Cr 元素替代Ti元素,具有3200HV硬度和1100℃的氧化温度,与TiAlN相比韧性更好,更适合断续切削和难加工材料的加工;以Si元素代替Al元素的涂层可获得用于硬切削的TiSiN,也可获得有润滑性的CrSiN,更适合用于铝、不锈钢等粘附性强的材料加工。此外,涂层材料的细微化是现代刀具涂层发展的另一个令人关注的趋势,纳米复合涂层正在越来越多的地方得到应用。在未来,刀具涂层将是一个系统的概念,即刀具涂层必须根据不断变化的现代切削应用条件来进行系统的组合,这是一种与传统观念中的“在刀具上涂覆一层薄膜”截然不同且复杂得多的系统工程方法,这需要我们进行系统思考。 刀具涂层进展概况 现代切削面临着不断发展的高速、高效、高精加工要求和愈来愈多的高强度、高韧性、难切削等高能级材

数控车床刀片型号大全

数控车床刀片型号 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理!更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 数控刀片上一般都会有一连串的字母加数字来作为数控刀片的型号,对于专业的人员来说,看懂这些字母以及数字的含义非常简单,但是对于很多商家来说这些字母都认识,字母代表的意义却是截然不知道的。 数控刀具是指与数控机床(包括加工中心、数控车床、数控镗铣床、数控钻床、自动线以及柔性制造系统)相配套使用的各种刀具的总称,是数控机床不可缺少的关键配套产品。在国外数控刀具发展很快,品种很多,已形成系列。在我国,由于对数控刀具的研究开发起步较晚,数控刀具成了工具行业中最薄弱的一个环节。数控刀具的落后已经成为影响我国国产和进口数控机床充分发挥作用的主要障碍。 数控刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点,一般应包括刀具及连接刀柄:刀柄要连接刀具并装在机床的动力头上,因此已逐渐标准化和系列化。近年来,快速发展的数控加工技术促进了数控刀具的发展。每当一种新型数控刀具产品的面市,会使数控加工技术跃上一个新台阶,产生巨大的经济和社会效益。 数控刀具的分类方法很多。一般可按下列方法进行分类。 1.按刀具切削部分的材料分

按刀具切削部分的材料可分为高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼刀具、金刚石刀具和涂层刀具等。 2.按刀具的结构形式分 按刀具的结构形式可分为整体式、镶嵌式和特殊形式等。 (1)整体式。整体式包括钻头和立铣刀等。 (2)镶嵌式。镶嵌式包括刀片采用焊接和机夹式等。 (3)特殊形式。特殊形式包括复合式和减振式等。 3。按切削加工工艺分 按切削加工工艺可分为车削刀具、铣削刀具、钻削刀具和镗削刀具等。 (1)车削刀具。车削刀具包括外圆车刀、内孔车刀、切槽(断)刀、端面车刀、螺纹车刀等: (2)铣削刀具。铣削刀具包括面铣刀、立铣刀和螺纹铣刀等。 (3)钻削刀具。钻削刀具包括钻头、铰刀和丝锥等。 (4)镗削刀具。镗削刀具包括粗镗刀和精镗刀等。 数控加工刀具可分为常规刀具和模块化刀具两大类。 模块化刀具是发展方向。发展模块化刀具的主要优点:减少换刀停机时间,提高生产加工时间;加快换刀及安装时间,提高小批量生产的经济性;提高刀具的标准化和合理化的程度;提高刀具的管理及柔性加工的水平;扩大刀具的利用率,充分发挥刀具的性能;有效地消除刀具测量工作的中断现象,可采用线外预调。事实上,由于模块刀具的发展,数控刀具已形成了三大系统,即车削刀具系统、钻削刀具系统和镗铣刀具系统。 (1)从结构上可分为 ②体式

刀具涂层的特点及用途

刀具涂层的特点及用途 发布日期:[2008-6-10] 共阅[845]次 目前已有许多种刀具涂层可供选择,包括PVD涂层、CVD涂层以及交替涂覆PVD和CVD的复合涂层等,从刀具制造商或涂层供应商那里可以很容易地获得这些涂层。本文将介绍一些刀具涂层共有的属性以及一些常用的PVD、CVD 涂层选择方案。在确定选用何种涂层对于切削加工最为有益时,涂层的每一种特性都起着十分重要的作用。 1.涂层的特性 (1)硬度 涂层带来的高表面硬度是提高刀具寿命的最佳方式之一。一般而言,材料或表面的硬度越高,刀具的寿命越长。氮碳化钛(TiCN)涂层比氮化钛(TiN)涂层具有更高的硬度。由于增加了含碳量,使TiCN涂层的硬度提高了33%,其硬度变化范围约为Hv3000~4000(取决于制造商)。表面硬度高达Hv9000的CVD 金刚石涂层在刀具上的应用已较为成熟,与PVD涂层刀具相比,CVD金刚石涂层刀具的寿命提高了10~20倍。金刚石涂层的高硬度和切削速度可比未涂层刀具提高2~3倍的能力使其成为非铁族材料切削加工的不错选择。 (2)耐磨性 耐磨性是指涂层抵抗磨损的能力。虽然某些工件材料本身硬度可能并不太高,但在生产过程中添加的元素和采用的工艺可能会引起刀具切削刃崩裂或磨钝。 (3)表面润滑性 高摩擦系数会增加切削热,导致涂层寿命缩短甚至失效。而降低摩擦系数可以大大延长刀具寿命。细腻光滑或纹理规则的涂层表面有助于降低切削热,因为光滑的表面可使切屑迅速滑离前刀面而减少热量的产生。与未涂层刀具相比,表面润滑性更好的涂层刀具还能以更高的切削速度进行加工,从而进一步避免与工件材料发生高温熔焊。 (4)氧化温度 氧化温度是指涂层开始分解时的温度值。氧化温度值越高,对在高温条件下的切削加工越有利。虽然TiAlN涂层的常温硬度也许低于TiCN涂层,但事实证

浅谈涂层刀具的应用现状和发展前景

浅谈涂层刀具的应用现状和发展前景 摘要:随着新材料的出现,切削速度的提高,对刀具的要求是高切削速度、高进给速度、高可靠性、长寿命、高精度和良好的切削控制性。涂层刀具的出现,使难加工材料以及新材料切削性能有了重大突破。本文从涂层刀具的概念入手,通过分析涂层刀具的发展历史和在金属切削加工中涂层刀具与普通刀具的性价对比来阐述涂层刀具的应用以及目前存在的问题,预测今后的发展前景。 关键词:涂层刀具切削加工应用 Abstract:With the emergence of new material, the increase of cutting speed on tool requirements, high cutting speed, high feed rate, high reliability, long life, high precision and good cutting control. Coated cutting tools appear, make hard processing materials and new materials cutting performance has been a major breakthrough. In this paper, through the analysis of coating tools, with its historical development in metal cutting processing, and general tool of price comparison on coated cutting tool application and present problems, forecast the development foreground henceforth Key Words:Coated cutting tool Cuttingp rocessing Application

数控刀具常用锥柄及拉钉标准简介

数控刀具常用工具锥柄标准简介 随着数控金切机床的广泛使用,与之配套的数控刀具使用量也在不断增加。由于我国多年来从不同国家引进了大量数控机床,而这些机床采用的工具锥柄标准不尽相同,这就给用户(尤其是刚接触数控金切机床的新用户)选用数控刀具带来一些困难和问题。本文根据笔者手头收集到的一些相关标准作一简要介绍,希望有助于增加读者对数控刀具常用工具锥柄标准的了解和掌握。国际模具网 目前,数控铣床和镗铣加工中心使用最多的仍是7∶24工具锥柄。但在高速加工机床上,1∶10空心短锥柄的使用正日益增多。对于车削中心和车铣中心,则以1∶10短锥柄使用较多(车削中心使用的CZG圆柱柄工具系统不属本文讨论范围)。国际模具网 自动换刀机床常用的7∶24工具锥柄标准主要有:中国国家标准GB 10944-89《自动换刀机床用7∶24圆锥工具柄部40、45和50号圆锥柄》;国际标准ISO 7388/1:1983(40、45和50号工具锥柄)和ISO 7388/3:1986(30号工具锥柄);德国标准分DIN 69871-1:1995(30、40、45、50和60号工具锥柄)和DIN 69871-2(40、45、50、55和60号工具锥柄)两种;日本现行标准为JIS B 6339:1998(30、35、40、45、50、55和60号工具锥柄),用于代替日本工作机械工业会标准MAS-403:1975(40、45、50和60号工具锥柄);美国现行标准为AMSE B5.50-1994(30、40、45、50和60号工具锥柄),用于代替ANSI/AMSE B5.50-1985标准。 手动换刀用7∶24工具锥柄的常见标准有国家标准GB 3837.3-83和国际标准ISO 297-82,以及机械行业标准JB 3381.1-83。 1∶10空心工具锥柄目前已有国家标准GB 19449.1-2004《带有法兰接触面的空心圆锥接口第1部分:柄部—尺寸》。它等同采用了国际标准ISO 12164-1:2001的内容。原德国标准DIN 69893-1:1996已被新的标准DIN 69873-1:2003代替,新的德国标准也等同采用了国际标准ISO 12164-1:2001的内容。其它常见结构的1∶10工具锥柄基本采用企业标准,具有垄断性,如美国肯纳公司的KM型系列、瑞典山特维克公司的Capto系列、德国瓦尔特公司的NOVEX系列等。 一、7∶24工具锥柄及其拉钉 1)7∶24工具锥柄 ⑴自动换刀机床用7∶24工具锥柄 自动换刀机床用7∶24工具锥柄的中国国家标准GB 10944-89是参照采用国际标准ISO 7388/1:1983制定的,除对极个别项目数据进行了圆整(如尾部螺纹底孔深度13)或未规定数据(如法兰上的键槽根底倒角)外,其它数据完全相同。而国际标准ISO 7388/1:1983又是参照德国标准DIN 69871-1的A型工具锥柄制定的,所以这三个标准的外形尺寸相同。在国内,其工具

刀具涂层及如何正确选择刀具涂层

TiN、TiC、TiCN和TiAlN等刀具涂层及如何选择刀具涂层 TiN 氮化钛 TiAlN 氮化铝钛氮铝钛涂层氮铝化钛 TiCN 氮碳化钛 TiAlCN 氰化铝钛 Ti2N 氮化二钛 CrN, 氮化铬 ZrN, 氮化锆 AlTiN 氮化钛铝氮钛铝涂层 金刚公司推出的各种新型涂层 涂层颜色硬度HV 厚度μm 摩擦系数最高使用温度℃说明ZrCN复合兰灰 2500 1-4 550 通用性强 TiN单层金黄 2300 1-4 500 高性价比涂层 TiAlN复合紫色 3200 1-4 800 通用性强 AlTiN复合黑 3400 1-4 900 高速、高硬度加工 TiAlCrN 亚黑 3500 1-4 1000 特殊加工领域 TiCN渐层灰黑 3000 1-4 400 高韧性通用涂层

CrN渐层银亮 2000 3-15 700 适用加工铜、钛、模具 DLC 黑彩 1000~4000 400 适用于有色金属、石墨、塑胶 涂层刀具是在强度和韧性较好的硬质合金或高速钢(HSS)基体表面上,利用气相沉积方法涂覆一薄层耐磨性好的难熔金属或非金属化合物(也可涂覆在陶瓷、金刚石和立方氮化硼等超硬材料刀片上)而获得的。涂层作为一个化学屏障和热屏障,减少了刀具与工件间的扩散和化学反应,从而减少了月牙槽磨损。涂层刀具具有表面硬度高、耐磨性好、化学性能稳定、耐热耐氧化、摩擦因数小和热导率低等特性,切削时可比未涂层刀具提高刀具寿命3~5倍以上,提高切削速度20%~70%,提高加工精度~1级,降低刀具消耗费用20%~50%。因此,涂层刀具已成为现代切削刀具的标志,在刀具中的使用比例已超过50%。目前,切削加工中使用的各种刀具,包括车刀、镗刀、钻头、铰刀、拉刀、丝锥、螺纹梳刀、滚压头、铣刀、成形刀具、齿轮滚刀和插齿刀等都可采用涂层工艺来提高它们的使用性能。 涂层刀具有四种:涂层高速钢刀具,涂层硬质合金刀具,以及在陶瓷和超硬材料(金刚石或立方氮化硼)刀片上的涂层刀具。但以前两种涂层刀具使用最多。在陶瓷和超硬材料刀片上的涂层是硬度较基体低的材料,目的是为了提高刀片表面的断裂韧度(可提高10%以上),可减少刀片的崩刃及破损,扩大应用范围。 涂层方法 目前生产上常用的涂层方法有两种:物理气相沉积(PVD) 法和化学气相沉积(CVD) 法。前者沉积温度为500℃,涂层厚度为2~5μm;后者的沉积温度为900℃~1100℃,涂层厚度可达5~10μm,并且设备简单,涂层均匀。因PVD法未超过高速钢本身的回火温度,故高速钢刀具一般采用PVD法,硬质合金大多采用CVD法。硬质合金用CVD法涂层时,由于其沉积温度高,故涂层与基体之间容易形成一层脆性的脱碳层(η相),导致刀片脆性破裂。近十几年来,随着涂覆技术的进步,硬质合金也可采用PVD法。国外还用PVD/CVD相结合

数控刀具种类

数控刀具的种类 数控刀具是指与数控机床(包括加工中心、数控车床、数控镗铣床、数控钻床、自动线以及柔性制造系统)相配套使用的各种刀具的总称,是数控机床不可缺少的关键配套产品。在国外数 控刀具发展很快,品种很多,已形成系列。在我国,由于对数控刀具的研究开发起步较晚,数控刀具成了工具行业中最薄弱的一个环节。数控刀具的落后已经成为影响我国国产和进口数控机床 充分发挥作用的主要障碍。 数控刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点,一般应包括刀具及连接刀柄: 刀柄要连接刀具并装在机床的动力头上,因此已逐渐标准化和系列化。近年来,快速发展的数控 加工技术促进了数控刀具的发展。每当一种新型数控刀具产品的面市,会使数控加工技术跃上一 个新台阶,产生巨大的经济和社会效益。 数控刀具的分类方法很多。一般可按下列方法进行分类。 1.按刀具切削部分的材料分 按刀具切削部分的材料可分为高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼刀具、金刚石刀具和涂层刀具等。 2.按刀具的结构形式分 按刀具的结构形式可分为整体式、镶嵌式和特殊形式等。 (1)整体式。整体式包括钻头和立铣刀等。 (2)镶嵌式。镶嵌式包括刀片采用焊接和机夹式等。 (3)特殊形式。特殊形式包括复合式和减振式等。 3。按切削加工工艺分 按切削加工工艺可分为车削刀具、铣削刀具、钻削刀具和镗削刀具等。 (1)车削刀具。车削刀具包括外圆车刀、内孔车刀、切槽(断)刀、端面车刀、螺纹车刀等: (2)铣削刀具。铣削刀具包括面铣刀、立铣刀和螺纹铣刀等。 (3)钻削刀具。钻削刀具包括钻头、铰刀和丝锥等。 (4)镗削刀具。镗削刀具包括粗镗刀和精镗刀等。 ,,。2■1 数控刀具与传统刀具的特征比较 随着高刚度整体铸造床身、高速运算数控系统和主轴动平衡等新技术的采用,以及刀具材料的不断发展,现代切削加工朝着高速、高精度和强力切削方向发展,因此现代切削刀具与传统的 刀具有着本质的区别。“数控刀具”特指与加工中心、数控车床、数控镗铣床、数控钻床等先进高 效的数控机床相配套使用的整体合金刀具、超硬刀具、可转位刀片、工具系统和可转位刀具等, 11.2 数控刀具的特点 数控刀具以其高效、精密、高速、耐磨、长寿命和良好的综合切削性能取代了传统的刀具ρ我国是机床大国,据统计,⒛OT年中国数控机床年产量达到12.3万台,提前3年超额完成“十

涂层刀具及其用法

涂层刀具及其用法 涂层刀具是在强度和韧性较好的硬质合金或高速钢(HSS)基体表面上,利用气相沉积方法涂覆一薄层耐磨性好的难熔金属或非金属化合物(也可涂覆在陶瓷、金刚石和立方氮化硼等超硬材料刀片上)而获得的。涂 层作为一个化学屏障和热屏障,减少了刀具与工件间的扩散和化学反应,从而减少了月牙洼磨损。涂层刀具具有表面硬度高、耐磨性好、化学性能稳定、耐热耐氧化、摩擦因数小和热导率低等特性,切削时可比 未涂层刀具提高刀具寿命3~5倍以上,提高切削速度20%~70%,提高加工精度0.5~1级,降低刀具消耗费用20%~50%。因此,涂层刀具已成为现代切削刀具的标志,在刀具中的使用比例已超过50%。目前,切削 加工中使用的各种刀具,包括车刀、镗刀、钻头、铰刀、拉刀、丝锥、螺纹梳刀、滚压头、铣刀、成形刀具、齿轮滚刀和插齿刀等都可采用涂层工艺来提高它们的使用性能。 涂层刀具有四种:涂层高速钢刀具,涂层硬质合金刀具,以及在陶瓷和超硬材料(金刚石或立方氮化硼)刀片上的涂层刀具。但以前两种涂层刀具使用最多。在陶瓷和超硬材料刀片上的涂层是硬度较基体低的材料,目的是为了提高刀片表面的断裂韧度(可提高10%以上),可减少刀片的崩刃及破损,扩大应用範围。 涂层方法 目前生产上常用的涂层方法有两种:物理气相沉积(PVD) 法和化学气相沉积(CVD) 法。前者沉积温度为500℃,涂层厚度为2~5μm;后者的沉积温度为900℃~1100℃,涂层厚度可达5~10μm,并且设备简单,涂层均匀。因PVD法未超过高速钢本身的回火温度,故高速钢刀具一般采用PVD法,硬质合金大多采用CVD法。硬质合金用CVD法涂层时,由于其沉积温度高,故涂层与基体之间容易形成一层脆性的脱碳层(η相),导致刀片脆性破裂。近十几年来,随着涂覆技术的进步,硬质合金也可采用PVD法。国外还用PVD/CVD相结合的技术,开发了复合的涂层工艺,称为PCVD法(等离子体化学气相沉积法)。即利用等离子体来促进化学反应,可把涂覆温度降至600℃以下(目前涂覆温度已可降至180℃~200℃),使硬质合金基体与涂层材料之间不会产生扩散、相变或交换反应,可保持刀片原有的韧性。据报道,这种方法对涂覆金刚石和立方氮化硼(CBN)超硬涂层特别有效。

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