機械加工刀具的表面涂層和摩擦磨損性能研究

岳志偉

摘要：新時期工業發展下，機械加工刀具的應用水平不斷提高，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，對此文章結合刀具使用特點對這些方面進行相應的研究，并提出機械加工刀具精準度的提升策略。

關鍵詞：機械加工;加工刀具;表面涂層;摩擦磨損

引言

切削加工過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系，它具備切削各種各樣金屬材料的功能，在機械制造業當中具備非常重要的作用。正是由于其具備較高的優勢，所以很好的促進了汽車零器件以及醫療器械等的加工效率，產品性能變的更高，而且生產成本也得到了很大程度的降低。

1具體使用的特點

刀具的具體使用原理：在數控加工的過程當中，刀具會在轉速的情況下對材料切削產生相應的壓力，本身也會具備一定的彈性變化，材料會伴隨著塑性形變而產生具體的變化，會大大的超過材料本身所能承擔的變形程度，最終從機床上脫落形成相應的切屑，在這個具體的過程當中，刀具經常會由于受熱而造成磨損的情況。想要在數控機床加工的過程當中對刀具的使用進一步的優化，一定要弄清楚刀具的切削現象、原理以及規律，如果對刀具連續性的使用，那么會使得刀具的磨損非常嚴重，對數控機床的加工精度造成影響，從而使得生產成本進一步增加，可以利用科學化的手段保障道具選擇以及使用的合理性，進一步強化管控，這樣可以使得產品的生產效率得到提高，生產成本得到降低。第一，重視刀具的剛性。在刀具的選擇過程中一定要重視刀具的剛性，如果刀具的剛性不強，那么在使用的過程中會造成振動的現象，進而影響機械零件的加工效率以及精度，并且刀具會造成嚴重的磨損，使得刀具以及機械的使用壽命造成嚴重影響。因此在機械數控加工的具體過程當中，一定要重視刀具的選擇，除了要和加工要求相適應之外，還要和刀具的剛性相適應，第二，重視刀具的互換性。刀具可以按照類型進行分類，操作人員在操作過程中需要按照數控加工的具體情況對刀具進行隨時的更換，在更換時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程，使標準刀具更加快速以及精準地在機床主軸或者刀庫上完成安裝，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，這樣可以使得數控加工過程當中更好的完成編程以及管理。在機械數控的具體加工過程當中，切削使用的機床要具備高速的自動化，刀具需要在機床上安裝。在刀具的選擇中一定要使得人機處于平衡的狀態，要按照機床的性能以及材料的性能合理的選擇以及使用，只有使用標準化的刀具，才可以使得加工效率以及精確性得到提高，在這個過程中編程人員一定要足夠的了解刀柄的具體數據。

2、關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械加工刀具進行分類，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動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，對這些尺寸進行統計之后，發現這些黑色顆粒的平均尺寸大致為1.13μm;關于硬質合金刀具的相關表面金相組織的具體分析，發現表面組織當中非常干凈，并且黑色顆粒狀物質的出現非常不明顯，在一些局部區域發現了相應的黑色顆粒狀物質。出現這種情況主要和涂層的制備工藝相關，關于高速鋼表面的涂層主要利用的是相應的圓形電弧技術，那么就會出現比較大的波谷，進而使得表面變得非常粗糙，如果選用線性離子源技術，那么表面涂層的具體波谷就會變得比較平緩，粗糙度就會很大程度上降低[1]。

3具體的方法措施

3.1重視刀刃的光潔程度

在PCB鉆孔的過程中，半封閉式干切削加工屬于非常常見的一種加工模式，在這種加工模式之下，會使得切削熱非常的不均勻并且不易逸散。在加工的過程當中，工作人員一定要保障刀具的各個切削面具備光滑潔凈的特性，使得刀具以及材料之間產生的摩擦力減小，那么機械振動的情況也會降低，這樣可以很好地保障切削熱累積的降低。除此之外，在進行鉆孔加工之前，需要安排比較專業的人士采用×80倍的放大鏡完成工作刀具的進一步檢查，保障其光滑以及整潔性和加工需求之間相適應，這樣也可以使得刀刃出現雜質、裂痕以及缺損的問題降低[2]。

3.2把控刀具的鋒利度

在實際的操作當中，刀具的鋒利程度以及產品的加工精準度之間具備非常緊密的聯系，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，關注刀具是否具備完整性，保障道具的對稱性。只有這樣，才可以使得產品的質量得到提高 [3]。

3.3把控鉆孔的質量

鉆削的切削力的平衡感和刀具的破損情況有很大的關系，甚至會出現發孔粗糙變大，斷刀以及切削偏位等問題。因此一定要重視刀刃的檢查。保障把其調整到最好的狀態，使得刀具的研磨程度增強。

結語

綜上所述，在實施數控機械加工的時候的程序步驟非常多。除了要注意設備方面的問題，還要進一步加大對刀具的關注力度，重視機械加工刀具的表面涂層和摩擦磨損性能分析，并結合實際工作提高刀具使用效果。

參考文獻

[1]張凌云.機械數控加工過程刀具高效使用優化探討[J].山東工業技術，2017（19）：66.

[2]魏國軍.機械數控加工過程刀具高效使用優化探討[J].山東工業技術，2016（9）：66.

[3]李炳寧，邢榮霞.機械數控加工過程刀具高效使用優化探討[J].內燃機與配件，2018，265（13）：88-89.