Инструмент – одна из важных частей обрабатывающего станка.С развитием науки и техники инструмент превратился из инструмента из исходного сплава в наиболее часто используемый инструмент с покрытием.Переточка и повторное покрытие инструментов из твердого сплава и быстрорежущей стали в настоящее время являются обычными процессами.Хотя затраты на переточку или повторное покрытие инструмента составляют лишь небольшую часть стоимости производства новых инструментов, это может продлить срок службы инструмента и снизить производственные затраты.Процесс переточки является типичным методом обработки специального или дорогостоящего инструмента.К инструментам, которые можно перешлифовать или нанести новое покрытие, относятся сверла, фрезы, фрезы и инструменты для формовки.
Переточка инструмента
В процессе перезаточки сверла или фрезы необходимо шлифовать режущую кромку для удаления первоначального покрытия, поэтому используемый шлифовальный круг должен иметь достаточную твердость.Очень важна предварительная обработка режущей кромки путем переточки.Необходимо не только обеспечить полное и точное сохранение геометрической формы исходной режущей кромки после переточки инструмента, но и требует, чтобы инструмент с PVD-покрытием был «безопасен» для переточки.Поэтому необходимо избегать необоснованного процесса шлифования (например, грубого шлифования или сухого шлифования, при котором поверхность инструмента повреждается из-за высокой температуры).
Удаление покрытия
Перед повторным покрытием инструмента все первоначальные покрытия можно удалить химическими методами.Метод химического удаления часто используется для сложных инструментов (например, червячных фрез и протяжек), а также инструментов с многократным нанесением повторного покрытия и инструментов с проблемами, вызванными толщиной покрытия.Метод химического удаления покрытия обычно ограничивается инструментами из быстрорежущей стали, поскольку этот метод повреждает подложку из цементированного карбида: метод химического удаления покрытия отфильтровывает кобальт из подложки из цементированного карбида, что приводит к поверхностной пористости подложки, образование пор и сложность повторного покрытия.
«Химический метод удаления предпочтителен для удаления коррозии с твердых покрытий быстрорежущей стали».Поскольку матрица из цементированного карбида содержит химические компоненты, аналогичные компонентам покрытия, растворитель для химического удаления с большей вероятностью повредит матрицу из цементированного карбида, чем матрицу из быстрорежущей стали.
Кроме того, существуют запатентованные химические методы удаления PVD-покрытия.В этих химических методах происходит лишь небольшая химическая реакция между раствором для удаления покрытия и матрицей из цементированного карбида, но в настоящее время эти методы широко не используются.Кроме того, существуют и другие методы очистки покрытия, такие как лазерная обработка, абразивоструйная обработка и т. д. Химический метод удаления является наиболее распространенным методом, поскольку он может обеспечить хорошую равномерность удаления покрытия с поверхности.
В настоящее время типичным процессом повторного покрытия является удаление исходного покрытия с инструмента путем переточки.
Экономика перекрытия
Наиболее распространенными покрытиями инструментов являются TiN, TiC и TiAlN.Также применялись и другие сверхтвердые азотно-карбидные покрытия, но они не очень распространены.Инструменты с алмазным PVD-покрытием также можно перетачивать и наносить новое покрытие.Во время процесса повторного покрытия инструмент должен быть «защищен», чтобы избежать повреждения критической поверхности.
Это часто так: после покупки инструментов без покрытия пользователи могут нанести на них покрытие, когда их необходимо переточить, или нанести другое покрытие на новые инструменты или переточить инструменты.
Ограничение повторного покрытия
Точно так же, как инструмент можно перетачивать много раз, на режущую кромку инструмента можно наносить покрытие много раз.Ключом к улучшению характеристик инструмента является получение покрытия с хорошей адгезией на поверхности переточенного инструмента.
За исключением режущей кромки, на остальную поверхность инструмента может не потребоваться покрытие или повторное покрытие во время каждой заточки инструмента, в зависимости от типа инструмента и параметров резания, используемых при обработке.Червячные фрезы и протяжки — это инструменты, с которых при повторном нанесении необходимо удалить все исходное покрытие, иначе производительность инструмента снизится.Прежде чем проблема с адгезией, вызванная напряжением, станет заметной, на инструмент можно нанести повторное покрытие несколько раз, не удаляя старое покрытие.Хотя покрытие PVD имеет остаточное сжимающее напряжение, благоприятное для резки металла, это давление будет увеличиваться с увеличением толщины покрытия, и покрытие начнет расслаиваться после превышения фиксированного предела.При нанесении повторного покрытия без удаления старого покрытия к наружному диаметру инструмента добавляется толщина.Для сверла это означает, что диаметр отверстия становится больше.Поэтому необходимо учитывать влияние дополнительной толщины покрытия на наружный диаметр инструмента, а также влияние того и другого на размерный допуск диаметра обрабатываемого отверстия.
На сверло можно нанести покрытие от 5 до 10 раз, не удаляя старое покрытие, но после этого возникнут серьезные проблемы с ошибками.Деннис Кляйн, вице-президент Spec Tools, считал, что толщина покрытия не будет проблемой в диапазоне погрешностей ± 1 мкм;Однако, когда погрешность находится в диапазоне 0,5–0,1 мкм, необходимо учитывать влияние толщины покрытия.Пока толщина покрытия не становится проблемой, инструменты с повторным покрытием и переточкой могут иметь лучшие характеристики, чем оригинальные.
Время публикации: 24 февраля 2023 г.