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切削刀具多样性 可持续生产成新趋势

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切削刀具在工业生产过程中运用广泛。现在机械加工工业水平日渐提高,行业对刀具提出了新的要求。除了工艺技术水平的提高,绿色环保可持续生产成为了新的趋势。

目前刀具产品除了提高使用寿命外还要求减少切削时的污染,尽可能使用干切削。在不能完全取消切削液的时候,尽量做到其中只含防锈剂而无有机物,这样可以使循环回收的成本大为降低。

切削刀具的多样性和使用时的工作状态特点决定了选择刀具镀层的不同。车削和钻孔不同,铣刀又应考虑其断续冲击的特点。早期发展的涂层以耐磨为主要着眼点,以提高硬度为主要指标。以氮化钛为代表的此类涂层具有较高的摩擦系数,加工时与工件之间不断摩擦将产生大量热能。

为避免刀具过热发生变形影响加工精度和延长其使用寿命,通常使用切削液。要解决减少或免除切削液带来的问题,刀具镀层不仅应使刀具具有长寿命,且应有自润滑的功能。类金刚石涂层的出现在对某些材料的机械加工方面显示出优势,但经过多年的研究表明类金刚石涂层的内应力高、热稳定性差和与黑色金属间的触媒效应使SP3结构向SP2转变等三种缺点,决定了它目前只能应用于加工有色金属,因而限制了它在机加工方面的进一步应用。

但是近年来的研究表明,以SP2结构为主的类金刚石涂层硬度也可达到20~40GPa,却不存在与黑色金属起触媒效应的问题,其摩擦系数很低又有很好的抗湿性,切削时可以用冷却剂也可用于干切削,其寿命比非镀层刀有成倍的提高,加工钢铁材料不存在问题,因而引起了涂层公司、刀具厂家极大的兴趣。假以时日,这种新型的类金刚石涂层会在切削领域得到广泛的应用。

责任编辑:谢云

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