被覆切削工具の有効性を改善するための方法

- Jan 09, 2019-

被覆切削工具の有効性を改善するための方法


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工具材料の選択は、切削条件と再研削する表面の範囲によって異なります。 例えば、工具の前面が再研磨される場合、工具の前面がコーティングされていない後の三日月摩耗に対してより耐性があるコバルト含有高速度鋼を使用することが有利であり得る。 工具材料の開発に伴い、高速度鋼、超硬合金、各種強化用セラミックス、コバルト基セラミックス、多結晶ダイヤモンド、CBNなどの素材の使用により、金属切削の効率が大幅に向上しました。 それぞれの材料のナイフはそれ自身の長所と短所があるので、それは特定の目的を持っています。

 

工具形状に対する新しい要求が被覆工具に提唱されている。 一般に、すくい角、切りくず除去スペースなどの工具形状の改善は、より高い送り速度およびより速い速度での切削量の増加に適応するための切りくず除去能力に焦点を合わせるべきであると考えられている。 コーテッドナイフは、より高い加工効率を有し、それはより高い送りおよび切断速度を可能にする(2〜3倍の元の切断速度まで増加させることができる)。 耐火材料の場合、コーティングは工具性能を大幅に向上させることができます。

 

超硬質コーティングを施した工具の摩耗が少ない理由は、フィルムの超硬質化合物が高い硬度、高い融点および優れた熱化学的安定性を有するからである。 超硬化合物は主に遷移金属窒化物、炭化物およびホウ化物からなる。 それらは強い共有結合で結合します。 それは非常に低い標準自由生成エネルギーを有し、非常に安定した系を形成し、硬度は高温で著しく低下しない。 これらのフィルムは、硬質合金および高速度鋼よりも、機械的および熱摩耗に対する高い耐性を示す。

 

コーティング条件、プロセスパラメータ、メッキ前の基板の前処理は、高品質のコーティングを作成するために非常に重要です。 工具表面の状態は、コーティングの密着性にとって非常に重要です。 めっきワークの表面には、他のフィルム層、焦げ跡、さび、油汚れ、その他の汚れがないようにしてください。 硬質フィルムを真空中で成長させる前に、ワークピースを厳密なサンドブラストおよび脱脂およびイオン衝撃によって洗浄する必要があります。

 

ツールの異なるコーティング材料、効果の使用は同じではありません。 低速切削、TiCコーティングには利点があります。 高速切削、TiNがより適しています。 Al 2 O 3はTiNよりも高い熱化学的安定性を有し、より高い切削速度で作業するのに適している。 Al 2 O 3コーティングと比較して、TiNコーティングは高速切削において明らかな利点を持ち、一方TiNコーティングは低速切削においてより長い耐用年数を持つ。

 

工具寿命は膜厚にも関係します。 将来のカッター表面の磨耗がベンチマークである場合、工具寿命はフィルム厚さの増加とともに増加しますが、フィルム厚さは5umで飽和に達します。つまり、寿命はそれほど増加しません。 しかし、カッター表面の三日月状のくぼみの深さがそれ以前の工具寿命の基準である場合、工具寿命は膜厚に比例し、飽和観察は見られない。 フィルム層が厚すぎると、剥離しやすくなる。 今旋削工具のコーティング厚さは片側でほとんど5〜10umです。

 

フライスの硬質皮膜に対する膜厚の影響は異なります。 鋼材をフライス加工する場合、どんな種類のフィルムを使用しても、ツールの寿命はフィルムの厚さが約2μmのときに最も長くなりますが、フィルムの厚さを厚くすると寿命は短くなります。 しかし、衝撃の少ない鋳鉄の場合、最適な膜厚はより厚い方向に変わります。 ミリング加工では、TiCコーティングが最良の結果をもたらしますが、Al 2 O 3コーティングは旋削加工において利点を示しません。

 

超硬カッターは通常CVD法でコーティングされていますが、PVDコーティング処理はブレード強度の低下をほとんど引き起こさず、PVDコーティング超硬ミーリングカッターはCVDコーティングよりも耐久性があります。 一般的な高速度鋼工具の耐摩耗性については、CVDコーティングはPVDコーティングより優れていますが、精密で複雑な形状、高価な高速度スチールツールはほとんどPVDコーティングです。 コーティングツールの効果を向上させ、ハードコーティングの機能を十分に発揮させるのはかなり複雑な技術です。 最適な組み合わせを達成するために、工具被削材と加工パラメータのコンピュータ選択を通して、異なる工作物のための塗装工具データベースの確立は、本当に高品質、効率的、低コストを達成するために、状況は単純かつ効果的になります処理目標