機(jī)械加工刀具的表面涂層和摩擦磨損性能研究

岳志偉

摘要：新時(shí)期工業(yè)發(fā)展下，機(jī)械加工刀具的應(yīng)用水平不斷提高，做好刀具表面涂層和摩擦磨損性能研究，能夠提高刀具的使用效果，對(duì)此文章結(jié)合刀具使用特點(diǎn)對(duì)這些方面進(jìn)行相應(yīng)的研究，并提出機(jī)械加工刀具精準(zhǔn)度的提升策略。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工;加工刀具;表面涂層;摩擦磨損

引言

切削加工過(guò)程中使用的刀具和所需要加工的零件之間具備較為親密的聯(lián)系，它具備切削各種各樣金屬材料的功能，在機(jī)械制造業(yè)當(dāng)中具備非常重要的作用。正是由于其具備較高的優(yōu)勢(shì)，所以很好的促進(jìn)了汽車零器件以及醫(yī)療器械等的加工效率，產(chǎn)品性能變的更高，而且生產(chǎn)成本也得到了很大程度的降低。

1具體使用的特點(diǎn)

刀具的具體使用原理：在數(shù)控加工的過(guò)程當(dāng)中，刀具會(huì)在轉(zhuǎn)速的情況下對(duì)材料切削產(chǎn)生相應(yīng)的壓力，本身也會(huì)具備一定的彈性變化，材料會(huì)伴隨著塑性形變而產(chǎn)生具體的變化，會(huì)大大的超過(guò)材料本身所能承擔(dān)的變形程度，最終從機(jī)床上脫落形成相應(yīng)的切屑，在這個(gè)具體的過(guò)程當(dāng)中，刀具經(jīng)常會(huì)由于受熱而造成磨損的情況。想要在數(shù)控機(jī)床加工的過(guò)程當(dāng)中對(duì)刀具的使用進(jìn)一步的優(yōu)化，一定要弄清楚刀具的切削現(xiàn)象、原理以及規(guī)律，如果對(duì)刀具連續(xù)性的使用，那么會(huì)使得刀具的磨損非常嚴(yán)重，對(duì)數(shù)控機(jī)床的加工精度造成影響，從而使得生產(chǎn)成本進(jìn)一步增加，可以利用科學(xué)化的手段保障道具選擇以及使用的合理性，進(jìn)一步強(qiáng)化管控，這樣可以使得產(chǎn)品的生產(chǎn)效率得到提高，生產(chǎn)成本得到降低。第一，重視刀具的剛性。在刀具的選擇過(guò)程中一定要重視刀具的剛性，如果刀具的剛性不強(qiáng)，那么在使用的過(guò)程中會(huì)造成振動(dòng)的現(xiàn)象，進(jìn)而影響機(jī)械零件的加工效率以及精度，并且刀具會(huì)造成嚴(yán)重的磨損，使得刀具以及機(jī)械的使用壽命造成嚴(yán)重影響。因此在機(jī)械數(shù)控加工的具體過(guò)程當(dāng)中，一定要重視刀具的選擇，除了要和加工要求相適應(yīng)之外，還要和刀具的剛性相適應(yīng)，第二，重視刀具的互換性。刀具可以按照類型進(jìn)行分類，操作人員在操作過(guò)程中需要按照數(shù)控加工的具體情況對(duì)刀具進(jìn)行隨時(shí)的更換，在更換時(shí)一定要注意刀具的選擇，保障刀具互換之后具備更好的速度以及進(jìn)程，使標(biāo)準(zhǔn)刀具更加快速以及精準(zhǔn)地在機(jī)床主軸或者刀庫(kù)上完成安裝，刀柄主要包含直柄以及錐柄兩種，如果使用的情況不同，那么就需要選用不同的刀柄。第三，重視刀具的系列化，這樣可以使得數(shù)控加工過(guò)程當(dāng)中更好的完成編程以及管理。在機(jī)械數(shù)控的具體加工過(guò)程當(dāng)中，切削使用的機(jī)床要具備高速的自動(dòng)化，刀具需要在機(jī)床上安裝。在刀具的選擇中一定要使得人機(jī)處于平衡的狀態(tài)，要按照機(jī)床的性能以及材料的性能合理的選擇以及使用，只有使用標(biāo)準(zhǔn)化的刀具，才可以使得加工效率以及精確性得到提高，在這個(gè)過(guò)程中編程人員一定要足夠的了解刀柄的具體數(shù)據(jù)。

2、關(guān)于表面涂層以及磨損性能的具體分析

按照工件以及表面情況可以把機(jī)械加工刀具進(jìn)行分類，大致可以分為五類，即：孔加工刀具、使用于各種表面加工的道具、齒輪加工道具、螺紋加工刀具以及切斷刀具，除此之外，還包含組合刀具。如果按照切削的具體運(yùn)動(dòng)方式以及刀刃的具體形狀，又可以把刀具分為：成形道具、通用刀具以及展成刀具等。刀具材料又可以分為：硬質(zhì)合金、高速鋼、陶瓷、金屬陶瓷以及聚晶金剛石等。高速鋼涂層表面具備非常多的黑色顆粒，分布比較均勻，對(duì)這些尺寸進(jìn)行統(tǒng)計(jì)之后，發(fā)現(xiàn)這些黑色顆粒的平均尺寸大致為1.13μm;關(guān)于硬質(zhì)合金刀具的相關(guān)表面金相組織的具體分析，發(fā)現(xiàn)表面組織當(dāng)中非常干凈，并且黑色顆粒狀物質(zhì)的出現(xiàn)非常不明顯，在一些局部區(qū)域發(fā)現(xiàn)了相應(yīng)的黑色顆粒狀物質(zhì)。出現(xiàn)這種情況主要和涂層的制備工藝相關(guān)，關(guān)于高速鋼表面的涂層主要利用的是相應(yīng)的圓形電弧技術(shù)，那么就會(huì)出現(xiàn)比較大的波谷，進(jìn)而使得表面變得非常粗糙，如果選用線性離子源技術(shù)，那么表面涂層的具體波谷就會(huì)變得比較平緩，粗糙度就會(huì)很大程度上降低[1]。

3具體的方法措施

3.1重視刀刃的光潔程度

在PCB鉆孔的過(guò)程中，半封閉式干切削加工屬于非常常見(jiàn)的一種加工模式，在這種加工模式之下，會(huì)使得切削熱非常的不均勻并且不易逸散。在加工的過(guò)程當(dāng)中，工作人員一定要保障刀具的各個(gè)切削面具備光滑潔凈的特性，使得刀具以及材料之間產(chǎn)生的摩擦力減小，那么機(jī)械振動(dòng)的情況也會(huì)降低，這樣可以很好地保障切削熱累積的降低。除此之外，在進(jìn)行鉆孔加工之前，需要安排比較專業(yè)的人士采用×80倍的放大鏡完成工作刀具的進(jìn)一步檢查，保障其光滑以及整潔性和加工需求之間相適應(yīng)，這樣也可以使得刀刃出現(xiàn)雜質(zhì)、裂痕以及缺損的問(wèn)題降低[2]。

3.2把控刀具的鋒利度

在實(shí)際的操作當(dāng)中，刀具的鋒利程度以及產(chǎn)品的加工精準(zhǔn)度之間具備非常緊密的聯(lián)系，一定要重視刀具的鋒利程度，要把控好刀具的具體鋒利程度，關(guān)注刀具是否具備完整性，保障道具的對(duì)稱性。只有這樣，才可以使得產(chǎn)品的質(zhì)量得到提高 [3]。

3.3把控鉆孔的質(zhì)量

鉆削的切削力的平衡感和刀具的破損情況有很大的關(guān)系，甚至?xí)霈F(xiàn)發(fā)孔粗糙變大，斷刀以及切削偏位等問(wèn)題。因此一定要重視刀刃的檢查。保障把其調(diào)整到最好的狀態(tài)，使得刀具的研磨程度增強(qiáng)。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在實(shí)施數(shù)控機(jī)械加工的時(shí)候的程序步驟非常多。除了要注意設(shè)備方面的問(wèn)題，還要進(jìn)一步加大對(duì)刀具的關(guān)注力度，重視機(jī)械加工刀具的表面涂層和摩擦磨損性能分析，并結(jié)合實(shí)際工作提高刀具使用效果。

參考文獻(xiàn)

[1]張凌云.機(jī)械數(shù)控加工過(guò)程刀具高效使用優(yōu)化探討[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（19）：66.

[2]魏國(guó)軍.機(jī)械數(shù)控加工過(guò)程刀具高效使用優(yōu)化探討[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（9）：66.

[3]李炳寧，邢榮霞.機(jī)械數(shù)控加工過(guò)程刀具高效使用優(yōu)化探討[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2018，265（13）：88-89.