“木匠刀具涂层技能研讨”
化学气相堆积法cvd)和物---相堆积法 (pvd)将较硬的资料涂到硬质合金、髙速刚刀具外表，提髙刀具耐磨性、化学稳定性等性能已在金属
切削刀具中得到了充分的证实。现在在发达---，涂层高速刚刀具的使用率已占金属切削髙速刚刀具的50p%，涂层硬度合金刀片已占硬质合金
转位刀片的60p%。我国从八十年代初开端研 究涂层技能，八十年代中期涂层逐渐在工业生产中得到了使用，并开端从工业发达---引入---的涂层设备和技能。
1.涂层高速钢
由于cvd是一种高温工艺，高速刚刀具经涂层后需求从头热处理，这样就会发作变形，降低刀具的精度。因此.高速钢涂层常选用pvd涂层。
pvd法的堆积温度低于髙速钢回火温度，可使预先经热处理的髙速刚刀具机械性能不受影响，还可防止刀具变形。高速刚刀具选用的pvd涂层办法
包括多弧离子涂、空心阴极离子涂和阴极等离子涂技能。
髙速刚刀具常用涂层资料有tin和tic，实际使用证实tin涂层性能较为明显，而tic是金属成型东西、螺纹滚压成型模具等作业外表的理想涂层。除此之外，还在研讨开发ticn、crcn涂层材
料及tic-ticn、ti-tic-tin等复合涂层。我国开
发研讨的ti，ai)n新型涂层资料，其硬度和耐磨 性均高于tin涂层，由于ti，ai)n与基体之间有一过渡层a —ti fetd，因此使涂层与基体之间具有较强的结合强度，提髙了涂层的耐磨性。
髙速刚刀具涂层目的是提髙刀具耐磨性和化学稳定性。但tin和tic化学稳定性并不令人满意，tic涂层在300400c时就开端氧化，tin涂层在450 c以上时也开端氧化。
2.涂层硬质合金
硬质合金是由硬度和熔点都很髙的碳化物和金属粘结剂组成，用粉末冶金工艺制成的。硬质合 金的硬度---，可达hrc7482，耐磨性也较好，
---是耐热性，它所答应的作业温度可达800‰1000c。因此，硬质合金涂层既可选用cvd技能，也可选用pvd技能。等离子辅佐化学气相堆积
(pcvd)利用cvd和pvd的利益，成功地用于硬质合金涂层。由于涂层温度450650 c)低，在硬
质合金基体与涂层资料之间不会发作分散、相变或 交流反响，因此基本上坚持了刀片原有的韧性，具有---的切削性能。此外，硬质合金刀具还可以采 用cvd和pvd联合涂层办法：经cvd涂层后又
进行pvd涂层。其间cvd涂层资料为tic和tin，主要目的是提髙刀片刃口的尖利性。
3.涂层木匠刀具
近来研讨标明tin涂层高速刚刀具在切削山毛榉、栋木、云杉和翠柏时，刀具耐磨性都有不同程 度的提高。但是，关于硬质合金刀具而言，涂层后的
耐磨性，其成果比较复杂。在用tin涂层硬质合金锯齿时，锯齿的耐磨性仅有轻微的改进。用a12os- tic复合涂层cvd法时，也只有轻微的提髙涂在锯齿的前刀面，切削柏树。另一研讨发现，在铣
削刨花板时，tin涂层硬质合金刀具cvd法的耐磨性改进甚微；tin涂层锯齿前刀面，耐磨性有
些改进。以上研讨显示?木匠刀具耐磨性和涂层的 关系并不能阐明涂层的真实价值。
在用pvd法涂层木匠刀具进行切削试验时，发现t!n涂层的碳化钨硬质合金锯片涂覆前齿面锯切硬质纤维板时，锯齿磨损量降低了，但锯切
刨花板、胶合板时，却没有明显的---性。
硬质合金刀具通过涂层后，耐磨性之所以改进不明显，是因为刀具刃口邻近的涂层资料过早地脱落。cvd法涂层温度较髙，导致在基体和涂层之间
构成脆性的粘结相。在涂层剩余应力及切削热、切削力作用下，刃口上的涂层很快地脱落。和cvd法相比，pvd法涂层温度低得多。因此，pvd法涂层的刀具，可获得较好涂层结构和髙的涂层硬度，刀具刃口尖利度也改进了。此外，pvd法涂层刀具有较好抗龟裂的能力。
九十年代中期，研讨人员在用pvd法涂层木匠刀具方面进行了一些研讨，从硬质合金碳化物尺寸、粘结剂含量和涂层资料等方面进行研讨。碳化
物颗粒尺寸分别为0.8pm，1.7;im和1.7fxm，对应的钴含量分别为3%，4%，6%和10%。涂层资料为tin，tin-ticn-tin和tialn2，对应的涂层厚度为3. 5/xm，5.5pm和3/im。涂在刀具的前刀面上。试验成果标明三种涂层资料均出现涂层剝落，
但tin和tkn、cn)要比tialn2小得多，并且细颗粒和低含钴量的刀具，耐磨性提髙了10%至30%。但关于含钴量髙的刀具，涂层反而降低了耐磨性。研讨还---涂层粘结强度是涂层脱落的致命因素。
齿轮，被---为是工业化的一种标志，齿轮制作水平直接影响到机械产品的功能和。本文从齿轮制作在工业中重要意义动身，着重介绍了齿轮加工工艺、光滑技能的蕞新开展情况，以及齿轮加工用光滑介质的技能要求和挑选办法。
1 导言
众所周知，齿轮传动是近代机器中常见的一种机械传动，是机械产品的重要根底零部件。它与其他机械传动方式链传动、带传动、液压传动等传动相比，具有功率范围大、传动功率高、传动经确、运用寿数长等特色。因而，它已成为许多机械产品不行缺少的传动部件，也是机器中所占比重蕞大的传动方式。
齿轮的设计与制作水平将直接影响到机械产品的功能和，例如，在现代蓬勃的轿车工业中，一般每辆轿车中有18~30个齿部，齿轮的直接影响轿车的噪声、平稳性及运用寿数。齿轮的加工技能和设备一般---的影响了工业范畴中所能达到的蕞高制作水平，现代工业兴旺的------如美国、德国和日本等也是齿轮加工技能和设备的制作强国。因而，齿轮在工业开展中的位置一向比较---，被---为是工业化的一种标志。从这个视点来看，重视齿轮的---加工技能和开展趋势具有极其重要意义。
2 齿轮加工技能的新开展
一般来说，齿轮制作工艺进程包含资料制备、齿坯加工、切齿、齿面热处理和齿面精加工等五个阶段。齿形加工和热处理后的精加工是齿轮制作的要害，也反映了齿轮制作的水平。而齿轮制作工艺的开展，很大程度上表现在精度等级与出产功率的前进两方面。现在---各国主要从齿轮加工工艺和加工设备的开展两个方面来不断地前进齿轮的制作水平。
2.1
硬齿面滚齿技能
在传统办法中，齿轮的硬齿面的加工需求经过齿面的磨削加工，由于磨齿加工功率太低，加工成本过高，硬质合金刀具参数，尤其对一些大直径，大模数的齿轮在加工上难度，因而从20世纪80年代起，---外企业已逐步选用硬齿面刮削作为淬硬齿轮(40～65hrc)的半精、精加工办法。
硬齿面滚齿技能也称刮削齿加工，这种工艺，是选用一种---的硬质合金滚刀，对渗碳淬火后齿面硬度为hrc58-62的齿轮齿面进行刮削，刮削精度可达到7级。这种办法可加工任意螺旋角、模数1～40mm的齿轮。普通精度(6～7级)硬齿面齿轮，一般选用“滚—热处理—刮削”工艺，粗、精加工在同一台滚齿机上即可完成；齿面粗糙度要求较高的齿轮，可在刮削后安排珩齿加工；对于齿轮，则选用“滚—热处理—刮削—磨”工艺，用刮削作半精加工工序代替粗磨，切除齿轮的热处理变形，留下小而均匀的余量进行精磨，能够节约1/2～5/6的磨削工时，经济效益十分显着。对于大模数、大直径、大宽度的淬硬齿轮，因无相应的大型磨齿机，一般只能选用刮削加工。
硬齿面刮削蕞大的特色是出产功率要比磨齿高5-6倍，除此以外，可对热处理渗碳淬火齿轮过大的变形量进行磨齿前的修刮，无锡硬质合金刀具，不仅消除了齿轮的变形量，---了齿轮在磨齿加工中的平稳，并且前进了磨削功率，保护了磨齿设备的精度。
选用硬齿面滚齿技能进行齿轮加工时，硬质合金刀具价格，温度操控---重要，由于过高的温度会使刀具磨损加快且易崩刀；因而需求经过金属加工液来冷却，一起冲走刀具和工件上的切削，前进刀具寿数和工件外表加工粗糙度。一般选用---的油基切削液作为冷却光滑介质，如kr-c20，经过对粘度的适当操控和选用优异的极压抗磨剂来满意工艺中冷却、清洗和光滑等方面的要求。
2.2干切削技能
干式切削加工即无光滑切削加工，是金属切削加工的开展趋势之一。该技能在上世纪80年代即开始研究，但一向受到机床、刀具资料的---而开展缓慢，近十几年来跟着机床设计技能、硬质合金刀具和外表涂层技能、新式套瓷刀具、工艺理论研究的开展，干式切削在大幅度提升出产功率、显着改进外表的一起，也使出产成本有所下降。
高速干式切削是在无冷却、光滑油剂的效果下，选用---的切削速度进行切削加工。高速干式切削有---选用适当的切削条件。首先，选用---的切削速度，尽量缩段刀具与工件间的接触时刻，再用紧缩空气或其他类似的办法移去切屑，以操控工作区域的温度。实践证明，当切削参数设置正确时，切削发生的热量80%可被切屑带走。
高速干式切削法不仅使机床结构紧凑，并且---地改进了加工环境和下降了加工费用。在齿轮加工中，为进一步延伸刀具寿数、前进工件，可在齿轮干式切削进程中，每小时运用10～1000ml光滑油进行微量光滑。这种办法发生的切屑能够认为是干切屑，工件的精度、外表和内应力不受微量光滑油的幅面影响，还能够用自动操控设备进行进程监测。
据资料显示，美国、日本、德国等兴旺---选用干式切削的总成本是传统切削工艺的70%左右。据美业的统计，在会集冷却加工体系中，切削液占总成本的14%～16%，而刀具成本只占2%～4%。据-，假如20%的切削加工选用干式加工，总的制作成本可下降1.6%。干切技能的优势还表现在零件外表的前进和几许精度的改进。国外资料表明，干切工艺的工件外表粗糙度值能够下降40%左右，除此之外，干式切削对于资源和环境的重要意义也是显而易见的。德国在高速干式切削范畴中处于令先位置，现有8％左右的企业选用干式切削，这预示着高速干式滚齿技能将是未来齿轮加工开展的一个方向。
能够预见，---涵滚齿、插齿、成型磨等加工范畴选用干式切削技能将---潜力，跟着齿轮机床、齿轮资料、齿轮刀具、加工工艺的前进，代替传统工艺只是时刻问题。
2.3
齿轮的无屑加工
与滚齿、插齿、剃齿和磨齿等传统的齿轮齿形成形方式不同，齿轮的无屑加工办法是运用金属的塑性变形或粉末烧结使齿轮的齿形部分终究成形或前进齿面的。该办法能够分为工件在常温下进行加工的冷态成形和把工件加热到1000℃左右进行加工的热态成形两类。前者包含冷轧、冷锻等；后者包含热轧、精细模锻、粉末冶金等。
无屑加工齿轮能够使资料运用率从切削加工的40～50％前进到80～95％以上，出产率也可---增长。但因受模具强度的---，现在一般只能加工模数较小的齿轮或其他带齿零件，一起对精度要求较高的齿轮，在用无屑加工成形后仍需求运用切削加工终精整齿形。无屑加工齿轮需求选用---的工艺配备，初始投资较大，只要在出产批量较大时(一般达万件以上)才干显着下降出产成本。
由于cnc加工中心其是采用软件进行锁住的，在模仿加工时，当按下主动运转按钮时在模仿界面并不能直观地看到机床是否已锁住。模仿时往往又没有对刀，假如机床没有锁住运转，极易发生撞刀。所以在模仿加工前应到运转界面确认一下机床是否锁住。加工时忘掉关闭空运转开关。由于在程序模仿时，为了节省时刻常常将空运转开关打开。空运转指的是机床一切运动轴均以g00的速度运转。假如在加工时空运转开关没关的话，机床疏忽给定的进给速度，而以g00的速度运转，形成打刀、撞机床事端。空运转模仿后没有再回参考点。在校验程序---床是锁住不动的，而刀具相对工件加工在模仿运转(决对坐标和相对坐标在变化)，这时的坐标与实践方位不符，须用返回参考点的办法，---机械零点坐标与决对、相对坐标一致。假如在校验程序后没有发现问题就进行加工操作，将形成刀具的磕碰。超程免除的方向不对。
当机床超程时，应该按住超程免除按钮，用手动或手摇办法朝相反方向移动，即能够消除。可是假如免除的方向弄反了，则会对机床产生伤害。由于当按下超程免除时，机床的超程维护将不起作用，超程维护的行程开关已经在行程的尽头。此刻有或许导致工作台继续向超程方向移动，终拉坏丝杠，形成机床损坏。制定行运转时光标方位---。制定行运转时，往往是从光标所在方位开始向下执行。对车床而言，需要调用所用刀具的刀偏值，假如没有调用刀具，运转程序段的刀具或许不是所要的刀具，极有或许因刀具不同而形成撞刀事端。当然在加工中心、数控铣床上一定要先调用坐标系如g54和该刀的长度补偿值。由于每把刀的长度补偿值不一样，假如没调用也有或许形成撞刀。
cnc加工中心数控机床作为的机床，防撞是非常---的，要求操作者养成认真细心慎重的习气，按正确的办法操作机床，减少机床撞刀现象发生。跟着技术的开展呈现了加工过程中刀具损坏检测、机床防撞击检测、机床自适应加工等---技术，硬质合金刀具优点，这些能够---地维护数控机床。
归纳起来9点原因：
(1)程序编写过错
工艺安排过错，工序承接联系考虑不周详，参数设定过错。
例:a.坐标设定为底为零，而实践中却以顶为0；
b.安全高度过低，导致刀具不能---抬出工件；
c.二次开粗余量比---把刀少；
d.程序写完之后应对程序之途径进行剖析检查；
(2)程序单补白过错
例：a.单边碰数写成四边分中；
b.台钳夹持间隔或工件凸出间隔标示过错；
c.刀具伸出长度补白不详或过错时导致撞刀；
d.程序单应尽量详细；
e.程序单设变时应采用以新换旧之准则：将旧的程序单消毁。
(3)刀具丈量过错
例： a.对刀数据输入未考虑对刀杆；
b.刀具装刀过短；
c.刀具丈量要运用科学的办法，尽或许用较经确的仪器；
d.装刀长度要比实践---长出2-5mm。
(4)程序传输过错
程序号呼叫过错或程序有修改，但仍然用旧的程序进行加工；
现场加工者必须在加工前检查程序的详细数据；
例如程序编写的时刻和日期，并用熊族模仿。
(5)选刀过错
(6)毛坯超出预期，毛坯过大与程序设定之毛坯不相符
(7)工件资料本身有缺点或硬度过高
(8)装夹要素，垫块干与而程序中未考虑
(9)机床故障，俄然断电，雷击导致撞刀等
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