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    高速鋼齒輪刀具涂層注意事項

    2021-03-26 14:18:22 匠星工具 541

    高速鋼齒輪刀具涂層

    涂層刀具是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(也可涂覆在陶瓷、金剛石和立方氮化硼等超硬材料刀片上)而制備的。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,從而減少了基體的磨損。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、摩擦系數小和熱導率低等特性,切削時可比未涂層刀具壽命提高3~5倍以上,提高切削速度20%~70%,提高加工精度0.5~1級,降低刀具消耗費用20%~50%。涂層刀具的使用效果除與涂層方法及設備、涂層工藝和涂層材料有關外,還有以下情況應加以注意:

    一、涂層前刀具的表面質量 。被涂刀具表面應是光亮的磨光面,刀具各工作表面上不得有銹斑、磨糊、氧化、崩刃等缺陷,要求刃口上無毛刺。前、后刀面上的表面粗糙度應達到Ra<0.8~1.25μm。表面粗糙度值愈小,涂層的結合度愈好。此外,刀具表面的清洗質量也十分重要。
    二、刀具基體材料。涂層刀具的基體材料與涂層材料應合理匹配,須根據不同的加工要求選用。涂層高速鋼刀具的基體,既可用W6Mo5Cr4V2(M2)的通用型高速鋼,也可用含鈷的超硬高速鋼和粉末冶金高速鋼(PM HSS)或者是整體采用硬質合金鎢鋼制成的 鎢鋼刀片。因粉末冶金的基體均勻,故使用效果好。加工鈦合金時,推薦用含鈷超硬高速鋼如W2Mo9Cr4VCo8(M42)作為刀具的基體材料。對于涂層滾刀,當以正常切削速度(小于45m/min)加工齒輪時,崩刃是滾刀磨損的主要原因,因此應選擇韌性較好的W6Mo5Cr4V2高速鋼作為刀具的基體材料;而在高速滾齒時(切削速度大于100m/min),月牙洼磨損是滾刀磨損的主要原因,因此應選用耐熱性和耐磨性較高的含鈷超硬高速鋼或CW9Mo3Cr4VN高速鋼為刀具的基體材料。 涂層硬質合金刀具的基體,在加工鋼材時,宜選擇加工鋼材的硬質合金,如WC-TiC-Co或WC-TiC-TaC-Co類合金(P30用得較多);加工鑄鐵和有色金屬時,宜選擇WC-Co類合金(K20用得較多)。 被加工材料的硬度及切削加工性,對涂層刀具的使用效果也有一定影響。試驗證實,涂層刀具最適于切削高硬度和耐磨合金一類難加工材料。
    三、刀具的幾何角度。 由于涂層的潤滑性好,所以涂層刀具工作時常會在工件表面上打滑,為此涂層刀具上的后角應比未涂層刀具的后角略大。實踐表明,對鉸刀等一類精加工刀具,加大后角后,可使刃口鋒利,切屑形成容易,打滑現象明顯減少,刀具的使用性能提高。

    四、切削用量和切削液 。為了充分發揮涂層刀具的性能,必須正確選用切削用量和切削液。涂層刀具由于耐熱性好,抗月牙洼磨損能力強,故可采用較大進給量和切削速度工作,但首先應選取較大進給量。通常涂層高速鋼刀具采用的進給量比未涂層刀具提高10%~100%,提高20%~30%的切削速度是合適的。為了提高工效,涂層硬質合金刀具也可采用比未涂層刀具高25%~70%的切削速度進行切削。用涂層硬質合金通用刀具加工中碳結構鋼時的切削速度,立銑刀可達100~150m/min,鉆頭可達80~100m/min;絲錐加工鑄鐵為20~40m/min。 實踐證明,使用20號機械油加10%煤油冷卻時,可使涂層高速鋼鏜刀的壽命提高1~2倍。TiN涂層高速鋼滾刀加工20CrMnTi(197HBS)鋼制斜齒圓柱齒輪(模數m=5)時,使用20號機械油和煤油混合潤滑,刀具壽命可提高5倍左右,即使重磨后也可提高2~3倍,干切時壽命僅提高1倍。 [pre]涂層刀具使用時還要求機床的精度好、剛性高和振動小,刀具或刀片的夾持也應牢固。欲了解更多的齒輪刀具,歡迎您訪問重慶匠星工具網頁www.tatayoungfanclub.com。

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