文档介绍：刀具报告————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期: 金刚石涂层刀具切削性能的研究摘要:金刚石具有高硬度、耐磨、耐腐蚀、摩擦系数低和高导热性能。用金刚石刀具切削硅铝合金等硬质材料时,具有加工精度高,切削寿命长,切削力小,加工效率高等优点金刚石涂层是一种新型材料,相对于硬质合金具有更高的切削性能。关键词:金刚石;涂层刀具;硬质合金;刀具耐用度近年来,为了减轻飞机\汽车零部件的重量,铝合金的使用量逐年增加。尽管加工铝合金比切削钢材的切削、阻力小,但由于铝合金比较软,切削时刀具刃部容易发生粘刀现象从而影响被加工工件的表面粗糙度,为了增加铝合金材料的强度,通常在铝合金中加入大量的硅元素。但由于硅元素以颗粒的形式散布在铝合金材料内部且这些硅粒子的硬度很高(1000HV左右),从而在切削加工时会导致刀具刃部严重磨损,因此这样的高硅铝合金材料是一种难切削加工的材料。而金刚石涂层刀具由碳元素转化而成,其晶体结构为面心立方体,它的硬度都大大高于由高速钢\硬质合金和陶瓷等材料形成的刀具。主要用于高速精密加工\数控加工\高硅铝合金\石墨及其它有色金属材料加工刀具及高耐磨材料和高级复合材料的加工刀具领域。金刚石刀具材料的发展历程及涂层方法:由于金刚石是碳的一种最致密的存在形式,因此采用了高压的方法制备金刚石。首次用气相法合成金刚石的是英国学者Hannav他将碳氢化合物\植物油和金属锂通过一个灼热的金属管所获得。1940年代初,以哈佛大学Bridgman教授为首,在美国通用电器公司赞助下进,行了金刚石合成的初次试验,到了50年代,高温高压合成金刚石获得了成功。80年代Derjaguin等人发现在用甲烷分解的化学气相沉积方法中采用加热或等离子体产生大量的氢原子,在非金刚石基体上能够合成连续性的金刚石膜。另外,生长金刚石膜的主要方法还有:直流等离子体射流CVD法\燃烧火焰法\激光增强CVD法。至90年代化学气相沉积方法已成为制备金刚石膜最有效的技术,因此,金刚石膜通常也被称为CVD金刚石。目前形成金刚石涂层的方法主要有三类:等离子法\材料热电子放射法和化学反应法等离子法根据等离子发生方法的不同又可分为微波等离子法\高频等离子法及电弧等离子法;材料热电子放射法、热丝法是最早开发的金刚石气相合成法;化学反应法是用乙炔和氧的混合气体的燃烧焰内得到的乙炔过剩部分生成金刚石。从金刚石成膜的稳定性\速度及整体成本来看目前主要采用的是微波等离子法和热丝法对刀具进行涂层金刚石刀具加工铝合金。试验条件及试验参数:切削试验在MIKRONUCP600加工中心上进行,用金刚石涂层刀具与未涂层硬质合金刀具分别在铸造铝合金上进行螺旋槽加工,改变切削速度和进给量用数显工具显微镜观测刀具圆周刃后刀面磨损情况,在切削到1000m时即停止试验,试验的刀具磨损量数据如图圆周刃后刀面磨损/mm刀具磨损量数据实验结论:(1)、从切削试验看出,用金刚石薄膜涂层刀具切削铝合金时,刀具初期切削时圆周刃后刀面磨损量急剧增加进入刀具正常磨损阶段,磨损量相对稳定,切削路程相当长,具有较好的切削性能,金刚石涂层刀具加工时可降低刀具/切屑及刀具/工件表面之间的摩擦系数,能承受高温,具有很高的热硬度,是铝材切削加工时最适宜的刀具之一。(2)、金