降低本錢！數(shù)控刀具的重磨與再涂層技能
硬質(zhì)合金和高速剛刀具的重磨和再涂層是現(xiàn)在常見的工藝。雖然刀具重磨或再涂層的價(jià)格僅為新刀具制作本錢的一小部分，但卻能延伸刀具壽數(shù)。重磨工藝是---刀具或價(jià)格昂貴刀具的典型處理辦法。可進(jìn)行重磨或再涂層的刀具包括鉆頭、銑刀、滾刀以及成形刀具等。
硬質(zhì)合金和高速剛刀具的重磨和再涂層是現(xiàn)在常見的工藝。雖然刀具重磨或再涂層的價(jià)格僅為新刀具制作本錢的一小部分，但卻能延伸刀具壽數(shù)。重磨工藝是---刀具或價(jià)格昂貴刀具的典型處理辦法�？蛇M(jìn)行重磨或再涂層的刀具包括鉆頭、銑刀、滾刀以及成形刀具等。
刀具的重磨
在鉆頭或銑刀的重磨過(guò)程中，需要磨削切削刃以除掉原涂層，因而所用砂輪有---具有足夠的 硬度。重磨對(duì)切削刃的預(yù)處理是十分要害的，不僅要---刀具重磨后原始切削刃的幾何形狀 能被完全準(zhǔn)確地保留，并且要求重磨對(duì)pvd涂層刀具有---是“安全”的。因而，有---防止不合理的磨削工藝?yán)纾焊邷貙?dǎo)致刀具表層受損的粗磨或干磨。
涂層之前，可用化學(xué)辦法去除原有的悉數(shù)涂層。化學(xué)去除法常用于復(fù)雜刀具如滾刀、拉刀，或?qū)掖螐?fù)涂的刀具以及因涂層厚度而發(fā)生問(wèn)題的刀具�；瘜W(xué)去除涂層的辦法通常---于高速剛刀具，由于該辦---危害硬質(zhì)合金基體：選用化學(xué)去除涂層法將從硬質(zhì)合金 基體上濾除鈷，導(dǎo)致基體外表疏松、發(fā)生氣孔以至難以進(jìn)行再涂層。
“化學(xué)去除法手選用于高速鋼硬涂層的腐蝕去除”巴爾查斯涂層公司的技能主管dennis quinto先生-。“由于硬質(zhì)合金基體中含有與涂層中類似的化學(xué)成分，因而化學(xué)去除溶劑更簡(jiǎn)單危害硬質(zhì)合金基體而不是高速鋼基體”。
“刀具在涂層去除溶液中逗留的時(shí)間是---的”金星涂層公司的副總裁bill
langendor fer先生-。“把刀具留在溶液中的時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)刀具的腐蝕就越---。雖然對(duì)高速鋼而言，腐蝕率要低得多，但當(dāng)?shù)毒呱系脑繉颖蝗コ笕詰?yīng)立即將刀具取出并進(jìn)行清洗”。
此外，還有一些適用于去除pvd涂層的具有-的化學(xué)辦法。在這些化學(xué)辦法中涂層去除溶液與硬質(zhì)合金基體僅有微小的化學(xué)反應(yīng)，但現(xiàn)在這些辦法沒(méi)有廣泛運(yùn)用。別的，還有其它清洗涂
層的辦法，如激光加工、研磨噴砂等�；瘜W(xué)去除法是常用的辦法，由于它能夠提供---的 外表涂層去除一致性。
現(xiàn)在典型的再涂層工藝是通過(guò)重磨工藝去除刀具原有涂層。
再涂層的經(jīng)濟(jì)性
常見的刀具涂層有tin、tic和tialn。其它超硬氮/碳化物的涂層也有運(yùn)用，但不太遍及。pvd金剛石涂層刀具也能夠進(jìn)行重磨和再涂層。在再涂層過(guò)程中，刀具應(yīng)被“維護(hù)”以防止臨界外表的損傷。
常常有這種狀況：用戶購(gòu)買了未涂層的刀具后，在刀具需要重磨時(shí)再進(jìn)行涂層，或在新刀具或重磨后的刀具上進(jìn)行不同的涂層。
bill langendorfer先生說(shuō)：“在許多狀況下，我們?nèi)コ毒呱系膖in涂層，從頭涂上tialn 涂層。由于用戶期望進(jìn)步刀具的生產(chǎn)功率，而tialn涂層?xùn)|西比tin涂層?xùn)|西切削速度更高、也更耐高溫。用戶常常期望能夠從刀具制作商那里取得功能---的新的涂層刀具，因而刀具制作商可能不得不從頭開發(fā)一種帶有tialn涂層的新刀具。但與從頭開發(fā)這種新刀具相比，從舊刀具上去除tin涂層并涂上tialn涂層所花的時(shí)間要短得多�！�
再涂層的約束像一把刀具能夠?qū)掖沃啬ヒ粯�，刀具的切削刃也能夠進(jìn)行屢次涂層。而“在已經(jīng)重磨過(guò)的刀具外表取得粘著功能---的涂層是進(jìn)步刀具功能的要害�！眎onbond llc公司國(guó)內(nèi)出售總監(jiān)rob bokram先生-。
除切削刃以外，在刀具每次修磨時(shí)，刀具外表的其余部分或許并不需要去除涂層或再涂層，這取決于刀具的類型以及加工中所運(yùn)用的切削參數(shù)。滾刀和拉刀是進(jìn)行再涂層時(shí)需去除一切原涂層的刀具，否則刀具功能將會(huì)降低。在應(yīng)力導(dǎo)致的粘附問(wèn)題變得杰出之前，刀具可進(jìn)行少數(shù)幾次再涂層而不需除掉舊涂層 。雖然pvd涂層具有有利于金屬切削的剩余壓應(yīng)力，但這種壓力會(huì)隨涂層厚度的增加而增大，并且在---某個(gè)固定的限值后涂層將開端出現(xiàn)分層現(xiàn)象。在未去除舊涂層而進(jìn)行再涂層時(shí)，刀具的外徑上就增加了一個(gè)厚度。關(guān)于鉆頭而言，就意味著所鉆的孔徑在變大。因而有---考慮涂層附加的厚度對(duì)刀具外徑的影響，同時(shí)還要考慮這二者對(duì)被加工孔徑尺度公役的影響。
一個(gè)鉆頭可在不去除舊涂層的狀況下再涂層5～10次 ，但在此之后將面對(duì)---的差錯(cuò)問(wèn)題。spec東西公司副總裁dennis klein則認(rèn)為：在±1μm 的差錯(cuò)范圍內(nèi)，涂層厚度不會(huì)成為問(wèn)題；但當(dāng)差錯(cuò)在0.5～0.1μm范圍內(nèi)時(shí)，有---考慮涂層厚度帶來(lái)的影響。只需涂層厚度不成為問(wèn)題，那么再涂層、重磨的刀具完全可能比原來(lái)的功能---。
圣戈班磨料磨具是---圣戈班集團(tuán)旗下的分支機(jī)構(gòu)，作為磨料磨具行業(yè)的---者，圣戈班設(shè)計(jì)、制造和銷售norton?諾頓?、norton?winter?諾頓?溫特?、flexovit?富來(lái)維特?等三---的產(chǎn)品，為相關(guān)制造領(lǐng)域提供、和人性化的綜合磨削解決方案。主要產(chǎn)品有固結(jié)磨具、涂附磨具、工業(yè)超硬磨具、樹脂切割打磨片及建筑工業(yè)用金剛石產(chǎn)品和設(shè)備，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于汽車、鋼鐵、航空航天、軸承齒輪、鐵路、鑄造、機(jī)床工具、刀具、電子半導(dǎo)體、新能源及汽車售后等各種制造領(lǐng)域。
自1994年進(jìn)入中國(guó)以來(lái)，圣戈班磨料磨具一直保持快速發(fā)展，目前已擁有5家生產(chǎn)工廠，1家磨削技術(shù)中心及700多名員工。憑借---的磨削及切割技術(shù)的應(yīng)用，圣戈班磨料磨具幫助工業(yè)制造領(lǐng)域的客戶提高生產(chǎn)力并呈現(xiàn)表現(xiàn)。
刀具目前正在向微精化發(fā)展，從小型、微型到毫微刀具，φ0.1mm的刀具已經(jīng)不再稀奇，對(duì)刀具刃口的要求也越發(fā)嚴(yán)苛。刀具在粗開槽后，為達(dá)到---的尺寸和精度，需要通過(guò)拋光工序來(lái)獲得---的表面光潔度。拋光砂輪的粒度從d20、d10發(fā)展到d3、d1就是為了追求更的刃口。
圣戈班flute polish砂輪是一款德國(guó)研發(fā)的橡膠結(jié)合劑砂輪產(chǎn)品，主要應(yīng)用于鉆頭類旋轉(zhuǎn)刀具的拋光應(yīng)用。flute polish砂輪采用圣戈班公司研發(fā)、富有彈性的橡膠結(jié)合劑，螺紋，能夠---的貼合工件表面，輕松應(yīng)對(duì)各種較大拋光面積的工件表面；耐磨性好，能達(dá)到的鏡面拋光效果；能縮短拋光工序加工節(jié)拍，提高生產(chǎn)效率，進(jìn)一步降低刀具加工的綜合成本。
應(yīng)用案例：硬質(zhì)合金刀具的開槽磨削
砂輪規(guī)格：開槽砂輪d54 q-flute2 + 拋光砂輪flute polish
磨床型號(hào)：walter helitronic power
冷卻液：油
工件：硬質(zhì)合金鉆頭 φ10mm
開槽磨削參數(shù)：
進(jìn)給速率：vf=100mm/min
開槽余量：ae=3.5mm
砂輪線速度：vc=18m/s
拋光加工參數(shù)：
進(jìn)給速度：vf=150mm/min
拋光余量：ae=0.02mm
砂輪線速度：vc=22m/s
價(jià)值體現(xiàn)：
·工件有---的刃口品質(zhì)并達(dá)到鏡面拋光效果
·相比普通樹脂砂輪，拋光工序用時(shí)縮短50%以上
1.概述
通常，人們把含鉻量＞12%或含鎳量＞8%的合金鋼稱為不銹鋼。這種鋼在---中或在腐蝕性介質(zhì)中具有一定的耐腐蝕能力，并在較高溫度＞450℃下具有較高的強(qiáng)度。含鉻量達(dá)16%～18%的鋼，稱為耐酸鋼或耐酸不銹鋼，通稱為不銹鋼。
含鉻量達(dá)12%以上的鋼在與氧化性介質(zhì)接觸時(shí)，由于電化學(xué)作用，表面形成一層富鉻氧化膜，可保護(hù)金屬內(nèi)部不受腐蝕。但在非氧化性腐蝕介質(zhì)中，不能形成堅(jiān)固的鈍化膜。為提高鋼的耐腐蝕能力，通常選擇增大鉻的比例或添加可促進(jìn)鈍化的合金元素，如添加ni、mo、mn、cu、nb、ti、w和co等。這些合金元素不僅提高了鋼的抗腐蝕能力，同時(shí)改變了鋼的內(nèi)部組織和物理力學(xué)性能。其在鋼中的含量不同，對(duì)不銹鋼性能產(chǎn)生的影響不同，有的有磁性，加工多頭螺紋的刀具，有的則無(wú)磁性，有的能夠進(jìn)行熱處理，有的則不能進(jìn)行熱處理。
不銹鋼被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于航空、航天、化工、石油、建筑以及食品機(jī)械行業(yè)中。其所含的合金元素對(duì)切削加工性能影響較大，文中主要對(duì)不銹鋼的切削加工進(jìn)行了分析。
2.不銹鋼的分類及性能
1按不銹鋼主要成分，分為以鉻為主的鉻不銹鋼和以鉻、鎳為主的鉻鎳不銹鋼兩大類。
2按不銹鋼金相組織分類：馬氏體不銹鋼。其含鉻量為12%～18%，含碳量為0.1%～0.5%有時(shí)達(dá)1%。其硬度為170～217hbw，抗拉強(qiáng)度σb為540～1 079mpa，伸長(zhǎng)率δ為10%～25%，熱導(dǎo)率к為25.12w/m·k。常見的牌號(hào)有1cr13、2cr13、3cr13、4cr13、1cr17ni2、9cr18、9cr18mov和30cr13mo等。馬氏體不銹鋼通過(guò)淬火，非標(biāo)螺紋加工刀具，可獲得較高的硬度、強(qiáng)度和耐磨性。然而，當(dāng)鋼中含碳量低于0.3%時(shí)，組織不均勻，粘附性強(qiáng)，切削時(shí)易產(chǎn)生積屑瘤，且斷屑困難，切削加工性較差。當(dāng)含碳量達(dá)0.4%～0.5%時(shí)，切削加工性較好。鐵素體不銹鋼。其含鉻量為12%～13%。硬度為177～228hbw，抗拉強(qiáng)度σb為363～451mpa，伸長(zhǎng)率δ為20%～22%，熱導(dǎo)率к為16.7w/m·k。加熱冷卻時(shí)組織穩(wěn)定，不發(fā)生相變，所以不能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化，只能靠變形強(qiáng)化，切削加工性相對(duì)較好。常見的牌號(hào)有0cr13、0cr17ti、0cr13si4nbre、1cr17、1cr17ti、1cr17mo2ti、1cr28以及1cr25ti等。奧氏體不銹鋼。其含鉻量為12%～25%，含鎳量為7%～20%或20%以上。硬度為187～207hbw，抗拉強(qiáng)度σb為481～520mpa，伸長(zhǎng)率δ為40%，熱導(dǎo)率к為16.33w/m·k。典型牌號(hào)有1cr18ni9ti，其他還有00cr18ni10、0cr18ni12mo2ti、0cr18ni18mo2cu2ti、1cr14mn14ni、2cr13mn9ni4以及1cr18mn8ni5n等。由于奧氏體不銹鋼含有較多的鎳或錳，加工中心銑螺紋刀具，加熱時(shí)組織不變，故淬火不能使其強(qiáng)化，可通過(guò)冷加工硬化來(lái)大幅度提高強(qiáng)度和硬度，其硬化程度為基體硬度的1.4～2.2倍，給下一次切削帶來(lái)很大困難。其具有優(yōu)良的力學(xué)性能和---的耐腐蝕能力，無(wú)磁性。奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼。與奧氏體不銹鋼相似，僅在組織中含有一定量鐵素體，常見牌號(hào)有0cr21ni5ti、1cr21ni5ti、1cr18mn10ni5mo3n、0cr17mn13mo2n、1cr17mn9ni3mo3cu2n、cr26ni17mo3cusin以及1cr18ni11si4alti等。這類不銹鋼有硬度---的金屬間化合物析出，強(qiáng)度比奧氏體不銹鋼高，切削加工性能比奧氏體不銹鋼更差。其硬度＜277hbw，抗拉強(qiáng)度σb為589～736mpa，伸長(zhǎng)率δ為18%～30%。沉淀硬化不銹鋼。這類不銹鋼因含有較高的鉻、鎳和極低的碳，還含有能起沉淀硬化作用的、鋁、鈦和鉬等合金元素，其在回火時(shí)析出，產(chǎn)生沉淀硬化，具有---的硬度和強(qiáng)度。其硬度為363～388hbw，抗拉強(qiáng)度σb為1 138～1 324mpa，伸長(zhǎng)率δ為5%～10%，這類鋼具有---的耐腐蝕性能。常見牌號(hào)有0cr17ni4cu4nb、0cr17ni7al和0cr15ni7mo2al等。
3.不銹鋼的切削特點(diǎn)
不銹鋼的切削加工性能比45鋼差。若以45鋼的相對(duì)切削加工性kr為1，則奧氏體不銹鋼的相對(duì)切削加工性kr為0.4，鐵素體不銹鋼的kr為0.48，馬氏體不銹鋼的kr為0.55。其中以?shī)W氏體和奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼的切削加工性差，給切削加工帶來(lái)很大困難，其特點(diǎn)如下：
1切削加工硬化---。以?shī)W氏體和奧氏體+鐵素體不銹鋼的加工硬化現(xiàn)象為---，硬化層的硬度比基體硬度高1.4～2.2倍，其抗拉強(qiáng)度σb為1 470～1 960mpa。這類不銹鋼塑性大δ＞35%，塑性變形時(shí)晶格扭曲，故強(qiáng)化系數(shù)大，且奧氏體不穩(wěn)定，在切削力作用下，部分奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。
2切削力大。不銹鋼的高溫強(qiáng)度和硬度高且韌性大，故在切削時(shí)所消耗的能量大，即切削抗力大。以?shī)W氏體不銹鋼為例，在切削過(guò)程中溫度---700℃時(shí)，其綜合力學(xué)---于一般結(jié)構(gòu)鋼。加之其在切削過(guò)程中的塑性變形大、硬化現(xiàn)象---，增大了切削力，所以不銹鋼的單位切削力為45鋼單位切削力的1.25倍。
3切削溫度高。由于不銹鋼在切削時(shí)的塑性變形大，切屑與刀具間的摩擦大，加之其熱導(dǎo)率僅為45鋼熱導(dǎo)率的1/3～1/4，散熱條件差，大量切削熱集中在切削區(qū)，在相同切削條件下，切削溫度比切削45鋼時(shí)高200℃。
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