| 郑州模具培训为大家讲一讲涂层处理热量 机床干加工 涂层是当今使切削液通常不需要的另一个原因。它们通过抑制从切削区到刀片或刀具的热传递来控制温度波动。涂层的作用象热障，因为它有比刀具基体和工件材料低很多的热导性。因此涂层刀片和刀具吸收较少的热量并能承受更高的切削温度，这意味着在车削和铣削不牺牲刀具寿命的前提下更高速的切削。 厚度范围在2到18微米的涂层在刀具性能里扮演一个重要的角色。因为薄涂层比厚涂层在快速冷却和加热过程中引起更低的应力并且不易破裂，对于断续切削这个厚度带宽较薄的一端承受温度波动更佳。厚涂层经受相同的应力，当你加热或冷却太快时容易破裂。因此，用薄涂层刀片干加工通常延伸刀具寿命达40%。 这是为什么圆刀片和铣刀片代表性地用物理气相沉积（PVD）的一个重要原因。和相对应的化学气相沉积（CVD）相比PVD涂层更薄，粘着力更佳。除了更薄，它们的沉积温度要低很多。所以在车削和铣削刀具发现更多使用锋利切削刃和大的正前角。 虽然氮化钛（TiN）占所有涂层刀具的80%，氮铝化钛（TiAlN）作为针对高速精加工的最佳PVD涂层出现了。象高速车削那样的连续高温切削时它超过TiN性能的3倍。在象干铣和小直径深孔钻削由于切削液很难渗透等高热应力工况下它也胜出很多。 在切削温度下TiAlN比TiN更硬，它是目前最热稳定和抗化学磨损的PVD涂层。其硬度高达维氏硬度3500，而且它的工作温度高达华氏1470度。虽然没有人知道为什么会如此，但是科学家猜想这些特性来自一种当某些高温下涂层表面氧化时在切屑-刀具接触面形成的非晶质的氧化铝膜。 应用更薄的多层PVD涂层使其更适合于干加工的研究正在进行。这种沉积工艺建立一种由数百层仅几纳米厚的涂层构成。相反，传统PVD工艺由几层微米级的涂层沉积而成。 尽管对PVD涂层有强烈的兴趣，与之相对应的CVD对于大多数黑色金属工件材料来说一直是受欢迎的。CVD工艺很高的沉积温度有助于粘着并且允许基体生成强化刃口和帮助基体抵抗变形的富钴区。由于它们比PVD涂层更厚，因此需要对切削刃更重的珩磨来防止象墙角厚层涂料的剥落那样的开裂。这个设计抗磨性也好且能在进给量超过每转0.076毫米到每转0.89毫米下工作。 CVD也是唯一使用已知最佳抗热和氧化磨损的氧化铝涂层沉积工艺。氧化铝导热差，因此隔离切屑形成过程中产生的热量并迫使热量流入切屑。使得它成为硬质合金里最适合干加工的优异的CVD涂层。在高速下它保护基体，是抗磨料磨损和月牙洼磨损的最佳涂层。 是不是机床喜欢干加工 指定和装备合适的机床也是这个战略的一个重要部分。由于速度通常很快、材料通常很硬、切削温度很高，所以机床一定要刚性好功率大。因此，对加工中心讲使用者应该努力缩短刀具悬伸并除了看速度和功率显示外还要判断主轴内在刚性。 在车床上切削接近成型的和淬硬的零件，解决了切削力问题后刀塔能靠机床刚性实现很长的切削行程。一台设计良好的机床将解决那些沿着短的直接通路的力并且包含尽可能少的移动和支撑刀具的机床零件。在权衡精度和柔性后，你也许认为直接装在横刀架的刀具组能消除回转分度机构。这种设计使刀具悬伸短，平衡作用到导轨上的切削力并使支撑面最小化。 对精度来说热稳定性也是关键的。所以一些机床制造商用软件补偿热膨胀的办法改进他们的加工中心的机械部分性能。然而，控制温度变化将开始有效地外排热切屑来消除工作系统内部的重要热源。好的机床设计将没有积聚切屑的腔和托盘而是有不靠切削液帮助就能排出干切屑螺旋推运器和切屑运送装置。如果流体的协助是必需的话，考虑使用空气替代流体。 为了保护滚珠丝杠、导轨和操作工吸入空气里的灰尘，伸缩盖、罩、密封和吸尘器也是需要的。从湿式加工转变到干切削的机床设计是可行的，买一台干加工的机床总体来讲费用较低、问题更少。它的吸尘器和压缩空气输送系统也比相对应湿式加工需要的油雾收集器和冷却泵便宜。运行成本也由于干加工消除冷却液管理和处理费用而垂直下降。更进一步，干加工使你从现在和将来的切削液使用责任规章制度解放出来。 |