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PVD涂层与未涂层硬质合金刀具切削力的对比研究

推荐给好友发布时间:2009-12-21  来源: 本站  点击:

本文导读:硬质合金刀具物理气相沉积涂层技术(PVD)是二十世纪八十年代发展起来的刀具涂层技术。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.. 
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硬质合金刀具物理气相沉积涂层技术(PVD)是二十世纪八十年代发展起来的刀具涂层技术。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,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。
表1 刀具工作时的几何角度
前角
γ0
后角
α0
副后角
α'0
主偏角
κγr
副偏角
κ'r
刃倾角
λS
刀尖圆
弧半径
rZ
12° 90° 35° 0.8mm
表2 工件材料的化学成份(%)
C Mn Si S P Cr Mo
0.45 0.66 0.25 0.012 0.017 1.06 0.18
表3 工件材料的机械性能
屈服强度
N/mm2
抗拉强度
N/mm2
伸长率
%
收缩率
%
硬度
HRC
1050 920 16.0 62 30


图1 切削合力和三向切削力方向示意图

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