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刀具涂层技术

    在相对较软的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TiAlN、TiC、TiN、Al2O3等）而形成的涂层刀具，是切削刀具发展的一次革命。涂层刀具与未涂层刀具相比，具有明显的***性：显着降低摩擦系数，改善刀具表面的摩擦学性能和排屑能力；显着提高耐磨性和抗冲击韧性，改善刀具的切削性能，提高加工效率和刀具寿命；提高刀具表面抗化性能，使刀具可以承受更高的切削热，有利于提高切削速度及加工效率，并扩大了干切削的应用范围。

    刀具涂层技术自从问世以来，对刀具技术的改善和加工技术起到了越来越重要的作用，已经成为现代刀具的标志。涂层刀具是通过在韧性较好的硬质合金基体或高速钢基体上，涂覆一薄层耐磨性高的难熔金属化合物而获得的，使刀具性能发生了巨大的变化。

    对硬质合金，一般采用化学气相沉积法（CVD），层积温度为1000℃；而对高速***具，一般采用物理气相沉积法（PVD），层积温度在500℃左右。随着涂层工艺的日益成熟和不断发展，从开始的单一涂层，进入到开发多元、多层、梯度、纳米涂层的新阶段。

必须专门定制的刀具主要是处理三个难题，特定的样子，特定的抗压强度和硬度，特定的容屑和铣面规定。 

    1. 被加工工件有特定样子规定。 如对加工所必须的刀具开展延长，加端齿倒R，或是有特定的锥度规定，柄部构造规定，刃长规格操纵这些。这一类的刀具假如样子规定并不十分复杂得话，实际上 或是非常容易处理的，必须留意的是非标准刀具的加工是较为艰难的，因而，应用放在可以达到加工应用的状况下，不应该太过的追求高精密。 

    2. 被加工工件有特定的抗压强度和硬度。 如工件开展过热处理工艺，抗压强度和硬度较高，一般的刀具材料没法开展钻削加工，或是粘料的强大，它是，就需对刀具的材料明确提出特别要求。一般的解决方案是采用高等的刀具材料，如含钴的快速刚刀具有着较高的硬度以钻削热处理过的工件材料，用更高的品质的硬质合金刀具材料刀具能够加工高硬质的的材料，乃至能够以铣代磨。 

    3. 被加工工件有特定的容屑和铣面规定。 这时候就应当采用较少的齿数和较深的容屑槽，但这类设计方案只有对于较为非常容易加工的材料，如铝合金型材等。 

数控机床刀具和一般刀具的差别 

    （1）高精度的生产制造品质 为平稳生产加工出高精度的零件表层，因此对刀具（包含刀具零件）生产制造在精度、外表粗糙度、尺寸公差等层面明确提出了比一般刀具更严苛的规定，尤其是可转位刀具，为保证刀头尖刀（钻削刃）在转位后规格的反复精度，刀体刀槽和准确定位零件等重点部位的规格和精度、外表粗糙度须严苛给与确保，与此同时为有利于刀具在对刀器的对刀和尺寸检测，基准面生产加工精度也应确保。 

    （2）刀具结构的提升 优等的刀具结构能进一步提高钻削更高的效率，如弹簧钢数控加工中心削刀具在结构上已较多采用波型刃和大螺旋角结构，硬质合金刀具可转位刀具则采用了内制冷、刀头立装试、控制模块能换和可调结构，而如内制冷结构，则是一般一般数控车床没法运用的。 

    （3）刀具高质量原材料的广泛运用 为增加刀具使用期限，提升 刀具抗压强度，许多数控机床刀具的刀体原材料都采用了高韧性碳素钢，并开展热处理工艺（如渗氮等表层处理），使其能适用大刀具耐用，且刀具使用寿命也得到显着提升 （一般刀具一般采用的是历经调质热处理的低碳钢）。在刀具刃部原材料上，数控机床刀具则大量采用了各种各样新型号的硬质合金刀具（细颗粒物或极细颗粒物）和超硬刀具原材料。 

（一）按制造铣削刀片所用的材料可分为：

    1．高速***具； 2．硬质合金数控刀片； 3．金刚石刀具； 4．其他材料刀具，如氮化硼刀具、金属***片等。

（二）按铣削刀片结构形式不同可分为

    1．整体式：将刀具和刀柄制成一体。 2．镶嵌式：可分为焊接式和机夹式。 3．减振式当铣刀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。

（三）按铣削刀片结构形式不同可分为

    1．面铣刀（也叫端铣刀）：面铣刀的圆周表面和端面上都有切削刃，端部切削刃为副切削刃。面铣刀多制成套式镶齿结构和刀片机夹可转位结构，刀齿材料为高速钢或硬质合金，刀体为40Cr。钻削刀具，包括钻头、铰刀、丝锥等； 2．模具铣刀：模具铣刀由立铣刀发展而成，可分为圆锥形立铣刀、圆柱形球头立铣刀和圆锥形球头立铣刀三种，其柄部有直柄、削平型直柄和莫氏锥柄。它的结构特点是球头或端面上布满切削刃，圆周刃与球头刃圆弧连接，可以作径向和轴向进给。铣刀工作部分用高速钢或硬质合金制造。 3．键槽铣刀：用于铣削键槽。 4．成形铣刀：切削刃与待加工面形状一致。