PVD涂层技术在齿轮滚刀上的应用

钝化前
钝化后
刃口钝化减少微崩
较大的刀刃半径 降低应力集中 减少刀刃微崩
研磨毛刺对涂层的影响
卷边
毛刺
缺口
滚刀研磨后的毛刺现象
未做钝化的滚刀涂层后形貌
涂层剥落
涂层附着在卷边上
做钝化的滚刀涂层后形貌
刀具钝化技术
1. 干/湿喷砂 2. 尼龙刷钝化轮 3. 立式旋转钝化 4. 滚刀钝化
正确选择刀具涂层
PVD涂层在齿轮加工刀具的应用
汽车变速箱齿轮
风电增速箱齿轮
减速机齿轮
滚刀涂层流程
检验 检验 检验
清洗 退镀 钝化 清洗 装夹 镀膜 下挂 包装 取货 出货
入库 修磨 入库
还刀
加工
领刀
入库
刀具涂层前处理
各类刀具都要经过仔细的刃磨，并使加工粗糙度值达到了 Ra0.8um，甚至是Ra0.4um。 刀具制造工序的最后一道工序——磨削工序完成后，再对 刀具刃口进行一次钝化处理，则刀刃处将会出现一细微的 圆弧刃口，刃带也将变得光滑，这就消除了豁牙、锯齿和 裂纹等缺陷。
涂层滚刀加工案例
AlTiN涂层滚刀
其他厂家
超微
切削工艺： 滚刀： 高速钢 加工参数：转速725r/min 线速度：137m/min 切削液：无
机床：高速干滚机 kashifuji 刀具规格：80*140 进给量：2.百度文库mm
涂层滚刀加工案例
CrAlTiN涂层
3000 2500 2000 1500 1000 500 0 2400
涂层特性与选择
涂层 TiN 特点 通用 加工速度 <80m/min 加工材料 钢材 干 /湿 湿
TiCN
CrN
高韧性
低亲合性
<80m/min
<80m/min 80-120m/min >120m/min
不锈钢
有色金属
湿
湿
AlTiN
AlCrN
高硬度，耐高温
高韧性，耐高温
钢材
钢材
干 /湿
干 /湿
根据刀具主要失效模式选择涂层
2000 720
无涂层
AlTiN
CrAlTiN
切削条件： 滚刀材质：粉末高速钢 涂层材料：CrAlTiN 主轴转速：500rpm 切削液：机械油
滚刀规格：70 x 120 工件材料：20CrMoTi 线速度：105m/min
TiN插齿加工实例
TiN涂层滚刀寿命是无涂层的8-10倍，切削速度可提高 30%，进给提高10%。 例如：插齿生产70个齿的汽车内啮 合齿轮，有TiN涂层的插齿刀每刃磨一次可以生产300件， 磨损量0.25mm；无涂层的插齿刀每刃磨一次生产75件， 磨损量0.92mm。
产品参数 · CG125正时齿轮 （M1.5 Z22 α20° β28° 左 旋） · 材料：40Cr （硬度：HRC14~18）
刀具参数 · 规 格： 120*6 5*32 N1 Z12 · 材料：M35 · 涂层：TiN
切削参数 · 主轴转速：330rpm（V切 =67.35m/min） · 走刀量：1.9 窜刀量0.12mm/3 件 · 切削量：一刀切 ·装夹件数：3件 · 切削液：32#机械油 · 刀具磨损量：0.20mm
耐磨涂层 耐高温涂层 低亲和性涂层
磨损
月牙洼
积屑瘤
沟槽
塑性变形
崩刃
刀具重磨，退镀及再涂层
硬质合金和高速钢刀具的重磨和再涂层是目前常见的工艺。尽 管刀具重磨或再涂层的价格仅为新刀具制造本钱的一小部分， 但却能延长刀具寿命。重磨工艺是特殊刀具或价格昂贵刀具的 典型处理方法。可进行重磨或再涂层的刀具包括钻头、铣刀、 齿轮滚刀以及成形刀具等。 刀具重磨重镀工艺： 1.刃口重磨：砂轮，磨削量 2.涂层退除：高速钢OK，硬质合金NG 3.刃口处理：刃口重新钝化 4.重新涂层 ：先择合适工艺与涂层
根据加工需要正确选择刀具涂层有可能是一件令人困惑和费 劲的工作。每一种涂层在切削加工中都既有优势又有缺点， 如果选用了不恰当的涂层，有可能导致刀具寿命低于未涂层 刀具，有时甚至会引出比涂层以前更多的问题。 涂层的特性 ： （1）硬度 （2）耐磨性 （3）表面润滑性 （4）氧化温度 （5）抗粘结性
&
加工条件： （1）切削参数（速度，进给） （2）被加工材料 （3）干/湿，切削液 （4）加工工艺（车、铣） （5）机床
涂层滚刀加工案例
线速度小于80m/min的低速加工一般 选用TiN涂层；速度达80-100m/min的 高速加工选用AlTiN或CrAlTiN涂层。
TiN涂层滚刀
经过超微TiN涂层处理的滚齿刀寿 命比别家涂层提高了11%，且磨损 量从0.3mm降到0.2mm，减少了 每次修磨量，使修磨次数从原来的 18次左右增加到25次左右 ，从而 使齿轮加工的单位成本大幅下降
超微集团简介
目前超微集团已有苏州、平湖、镇江、东莞、常州五 个涂层中心，随着中国汽车工业、机械、机床、精密五 金、模具工业，以及电子等行业飞速发展，我们还将在 华南、华东、华北以及西南等地建立新的涂层中心，为 更广大的客户服务。