PVD涂层与未涂层硬质合金刀具切削力的对比试验研究

PVD涂层与未涂层硬质合金刀具切削力的对比试验研究

2003年第37卷№

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PVD涂层与未涂层硬质合金刀具切削力的对比试验研究

奚维斌1　张弘　2　朱英臣3

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　中国科学院等离子物理研究所　大连理工大学　大连大学

摘　要:应用同型号未涂层、TiN涂层和TiCN涂层硬质合金刀具进行切削试验,用KISTLER三向测力仪、电荷放大器和PC机组成的切削力数据采集系统进行三向切削力采集。试验表明在切削过程中PVD涂层硬质合金刀具的切削力随刀具进给量、切削深度、切削速度的变化规律与未涂层硬质合金刀具相同,但涂层硬质合金刀具的切削力明显小于未涂层硬质合金刀具的切削力。

关键词:PVD,　涂层,　硬质合金,　切削力

ExperimentalInvestigationonContrastingCuttingForcesofCoated2PVDCementedCarbidesInsertswithNon2CoatedCementedCarbidesInserts

XiWeibin　ZhangHongtao　ZhuYingcheng

Abstract:Thecuttingexperimentsweredoneinwhichthenon2coated,coated2TiNandcoated2TiCNcementedcarbidesin2sertswereusedtoturn42CrMosteelworkpieces.ThecuttingforceswerepickedupwithdataacquisitionwasconsistedoftheKISTLER2ameasuringinstrumentforcuttingforcesinthreedistances,aamTheexperimentresultsshowedthatthechangeregularityofthecoatedcutter’scuttingcutting,feedrateissameasthenon2coated’.Butthecuttingforceofthe2coated’.

Keywords:PVD,　coating,　cemented,　　1　引言

(PVD)是

。由于PVD涂层的硬质合金刀具比化学气相沉积(CVD)涂层硬质合金刀具有更好的抗耐磨性和更高的刀具耐用度,且不易破损[6][7],因而PVD涂层硬质合金刀具技术的发展受到业界的高度重视。国外PVD高速钢刀具涂层技术经过十年的发展,已趋完善,并在八十年代中期开始了硬质合金复合涂层技术的研究工作,先后开发了TiN、TiCN和TiAlN等涂层工艺技术,并研制了自动化水平较高的专用涂层设备,从而保证了产品质量的稳定性和可靠性,使PVD涂层硬质合金刀具大量投入了使用,占领市场。近年来,国内汽车、石油、冶金工业的发展以及数控机床性能的

收稿日期:2002年12月

不断提高,对硬质合金刀具尤其是涂层硬质合金刀

具的需求日趋增加,因而有必要对涂层硬质合金刀具的切削性能加强研究。目前,国内对涂层硬质合金刀具的研究的主要集中在CVD涂层硬质合金刀具上,对PVD涂层刀具的研究还少有报道。本文将通过PVD涂层硬质合金刀具与未涂层硬质合金刀具切削42CrMo钢工件的对比试验进行切削力方面的研究。

　　2　切削试验

(1)试验条件

试验所用三种刀具型号均为DNMG150608225:一种是自贡硬质合金厂生产的牌号为ZP25的硬质合金刀具,另两种是以ZP25为基体、分别采用PVD方法涂复TiN和TiCN涂层的硬质合金刀具;刀具几何参数见表1。工件材料为42CrMo钢,调质处理,硬度HRC34,材料的化学成分和机械性能见表2、表系;(3)改变砂轮参数对砂轮修整效率的影响很小。

参考文献

1　袁哲俊,王先逵.精密和超精密加工技术.机械工业出版

机床进行大的改造,可充分利用机床原有的修整装

置,应用合理的修整工艺便可获得较满意的整形效果。该方法工艺简单、操作方便,砂轮整形后用绿色SiC在工作转速下对砂轮进行修锐后便可用于插齿刀加工。

修整试验证明:(1)若切深和修整棒进给速度一定,则主轴转速较低时修整棒对金刚石砂轮的修整效率较高;(2)修整棒进给速度与修整效率呈非线性关

社,1999

2　李伯民,赵波等《.实用磨削技术》.机械工业出版社,1996

第一作者:况喜梅,在读硕士研究生,北京理工大学机械与车辆学院,100081,北京市