机械加工刀具的表面涂层和摩擦磨损性能研究

岳志伟

摘要：新时期工业发展下，机械加工刀具的应用水平不断提高，做好刀具表面涂层和摩擦磨损性能研究，能够提高刀具的使用效果，对此文章结合刀具使用特点对这些方面进行相应的研究，并提出机械加工刀具精准度的提升策略。

关键词：机械加工;加工刀具;表面涂层;摩擦磨损

引言

切削加工过程中使用的刀具和所需要加工的零件之间具备较为亲密的联系，它具备切削各种各样金属材料的功能，在机械制造业当中具备非常重要的作用。正是由于其具备较高的优势，所以很好的促进了汽车零器件以及医疗器械等的加工效率，产品性能变的更高，而且生产成本也得到了很大程度的降低。

1具体使用的特点

刀具的具体使用原理：在数控加工的过程当中，刀具会在转速的情况下对材料切削产生相应的压力，本身也会具备一定的弹性变化，材料会伴随着塑性形变而产生具体的变化，会大大的超过材料本身所能承担的变形程度，最终从机床上脱落形成相应的切屑，在这个具体的过程当中，刀具经常会由于受热而造成磨损的情况。想要在数控机床加工的过程当中对刀具的使用进一步的优化，一定要弄清楚刀具的切削现象、原理以及规律，如果对刀具连续性的使用，那么会使得刀具的磨损非常严重，对数控机床的加工精度造成影响，从而使得生产成本进一步增加，可以利用科学化的手段保障道具选择以及使用的合理性，进一步强化管控，这样可以使得产品的生产效率得到提高，生产成本得到降低。第一，重视刀具的刚性。在刀具的选择过程中一定要重视刀具的刚性，如果刀具的刚性不强，那么在使用的過程中会造成振动的现象，进而影响机械零件的加工效率以及精度，并且刀具会造成严重的磨损，使得刀具以及机械的使用寿命造成严重影响。因此在机械数控加工的具体过程当中，一定要重视刀具的选择，除了要和加工要求相适应之外，还要和刀具的刚性相适应，第二，重视刀具的互换性。刀具可以按照类型进行分类，操作人员在操作过程中需要按照数控加工的具体情况对刀具进行随时的更换，在更换时一定要注意刀具的选择，保障刀具互换之后具备更好的速度以及进程，使标准刀具更加快速以及精准地在机床主轴或者刀库上完成安装，刀柄主要包含直柄以及锥柄两种，如果使用的情况不同，那么就需要选用不同的刀柄。第三，重视刀具的系列化，这样可以使得数控加工过程当中更好的完成编程以及管理。在机械数控的具体加工过程当中，切削使用的机床要具备高速的自动化，刀具需要在机床上安装。在刀具的选择中一定要使得人机处于平衡的状态，要按照机床的性能以及材料的性能合理的选择以及使用，只有使用标准化的刀具，才可以使得加工效率以及精确性得到提高，在这个过程中编程人员一定要足够的了解刀柄的具体数据。

2、关于表面涂层以及磨损性能的具体分析

按照工件以及表面情况可以把机械加工刀具进行分类，大致可以分为五类，即：孔加工刀具、使用于各种表面加工的道具、齿轮加工道具、螺纹加工刀具以及切断刀具，除此之外，还包含组合刀具。如果按照切削的具体运动方式以及刀刃的具体形状，又可以把刀具分为：成形道具、通用刀具以及展成刀具等。刀具材料又可以分为：硬质合金、高速钢、陶瓷、金属陶瓷以及聚晶金刚石等。高速钢涂层表面具备非常多的黑色颗粒，分布比较均匀，对这些尺寸进行统计之后，发现这些黑色颗粒的平均尺寸大致为1.13μm;关于硬质合金刀具的相关表面金相组织的具体分析，发现表面组织当中非常干净，并且黑色颗粒状物质的出现非常不明显，在一些局部区域发现了相应的黑色颗粒状物质。出现这种情况主要和涂层的制备工艺相关，关于高速钢表面的涂层主要利用的是相应的圆形电弧技术，那么就会出现比较大的波谷，进而使得表面变得非常粗糙，如果选用线性离子源技术，那么表面涂层的具体波谷就会变得比较平缓，粗糙度就会很大程度上降低[1]。

3具体的方法措施

3.1重视刀刃的光洁程度

在PCB钻孔的过程中，半封闭式干切削加工属于非常常见的一种加工模式，在这种加工模式之下，会使得切削热非常的不均匀并且不易逸散。在加工的过程当中，工作人员一定要保障刀具的各个切削面具备光滑洁净的特性，使得刀具以及材料之间产生的摩擦力减小，那么机械振动的情况也会降低，这样可以很好地保障切削热累积的降低。除此之外，在进行钻孔加工之前，需要安排比较专业的人士采用×80倍的放大镜完成工作刀具的进一步检查，保障其光滑以及整洁性和加工需求之间相适应，这样也可以使得刀刃出现杂质、裂痕以及缺损的问题降低[2]。

3.2把控刀具的锋利度

在实际的操作当中，刀具的锋利程度以及产品的加工精准度之间具备非常紧密的联系，一定要重视刀具的锋利程度，要把控好刀具的具体锋利程度，关注刀具是否具备完整性，保障道具的对称性。只有这样，才可以使得产品的质量得到提高 [3]。

3.3把控钻孔的质量

钻削的切削力的平衡感和刀具的破损情况有很大的关系，甚至会出现发孔粗糙变大，断刀以及切削偏位等问题。因此一定要重视刀刃的检查。保障把其调整到最好的状态，使得刀具的研磨程度增强。

结语

综上所述，在实施数控机械加工的时候的程序步骤非常多。除了要注意设备方面的问题，还要进一步加大对刀具的关注力度，重视机械加工刀具的表面涂层和摩擦磨损性能分析，并结合实际工作提高刀具使用效果。

参考文献

[1]张凌云.机械数控加工过程刀具高效使用优化探讨[J].山东工业技术，2017（19）：66.

[2]魏国军.机械数控加工过程刀具高效使用优化探讨[J].山东工业技术，2016（9）：66.

[3]李炳宁，邢荣霞.机械数控加工过程刀具高效使用优化探讨[J].内燃机与配件，2018，265（13）：88-89.