旋轉刀具的發展趨勢(下)

   時間:2014-03-11 14:30:28
旋轉刀具的發展趨勢(下)簡介
      關於潤滑性塗層與微量潤滑的發展    潤滑性塗……
旋轉刀具的發展趨勢(下)正文
    關於潤滑性塗層與微量潤滑的發展
  潤滑性塗層與微量潤滑有同樣的效果:減少刀具與工件之間的摩擦,防止積屑瘤的形成,因此也形成兩者之間的競爭。它們的發展主要是因為乾式切削工藝的推廣應用。
  潤滑性塗層在與硬塗層結合使用時,可以發揮充分的作用,其發展方向為:
  1 有很高硬度的類金剛石塗層, 粗糙的表面、太大的塗層厚度以及主要是被塗硬質合金允許的最大的鈷含量(約6%)阻止了金剛石塗層的形成,而新型的熱弧工藝能在很低溫度下沉積出非晶態的類金剛石塗層。它可以塗覆任何硬質金屬、鋼、甚至鋁製零件。這種塗層的摩擦係數非常低,能夠實現"無油傳動"。
  2 形成中等硬度的潤滑性塗層,如WC/C基塗層。這種塗層在摩擦的跑合階段顯示較高的摩擦係數。然而它比MoS2塗層有更高的耐磨性,它的這種特性使刀具在耐用度後期其表面潤滑性也不會由於自拋光效應而變壞。
  3 形成可供使用的真正的軟塗層,如MoS2基塗層。它的優點是刀具的跑合過程非常有效,甚至熱弧塗層工藝留下的大顆粒也不會堵塞切屑,只要在MoS2被磨掉以前切屑已拋光了這些大顆粒。

a 刀具塗層 b 裝飾塗層 c 工件塗層

 一個中型塗層公司的塗層業務發展狀況
   從塗層應用領域的整體來看,塗層的發展將保持很大的增長速度(見圖1),因此出現了象Pilze這樣的大塗層中心,但它們不能只靠刀具塗層生存下去,必須以低得多的塗層價格招徠零件製造業。相反,那些從事經濟地塗覆重磨刀具的小型塗層服務點,倒是經常門庭若市。
  微量潤滑很適合製造技術的現狀,它只要相當少的費用(2000~20000DM)就可實施,方便地附加到現有的機床上,所需要的前提條件也不難解決。
  微量潤滑是利用流體力學文氏管原理:高速的空氣流把油霧化成幾乎"無質量"的液滴。它有兩種使用方式:外部的和內部的,與澆注式冷卻比較,其微量潤滑有很多優點:
  (1)比澆注乳化液效果更佳,可使每一滴介質完全進入工作區。
  (2)避免了對刀具的熱衝擊。
  (3)和澆注式冷卻方式相比,只消耗1/60000的潤滑油。
  (4)工件和切屑都是乾的。
  (5)輔以抽吸裝置,可以實現保護環境和維護操作者的健康。
  但持懷疑和反對的人也提出了新的異議和指責:
  (1)要有效地使用微量潤滑的內冷卻方式,需要新的機床和昂貴的主軸。
  (2)為了試驗微量潤滑,有關的機床必須停產較長時間,並需進行複雜的改裝。
  (3)油霧不象澆注式那樣可是以收集回來再泵出去,會極大地污染工作環境。
  (4)油霧的粒度在10μm以下,甚至1μm,會進入肺里,影響人的健康。
  對於上述幾點異議的答覆是:
  (1)實踐證明,對現有機床進行微量潤滑改裝,其高速主軸在高達40000r/min時仍能可靠工作;
  (2)為微量潤滑開發的ECD刀具夾頭,可實現內部的微量潤滑方式,而不必改裝機床,它用一個旋轉裝置吸進周圍的空氣,再從油池裡帶走油液,送到刀具的內冷卻通道里;
  (3)用澆注式冷卻方式,其損耗、輸送和使用的費用需要高得多;
  (4)由小液滴組成的油霧只在密封的管道中流動,從刀具里噴出來時已變成大得多的顆粒。
  在微量潤滑有上述一些優點的情況下,還需要潤滑性塗層嗎?回答是肯定的,因為它能使刀具減少摩擦,而微量潤滑卻達不到這個目的,兩者一起可形成有效的組合,其應用已不局限於切削加工。

a 汽車製造業 b 汽車配件業 c 機床製造業 d 手工業 e 其它工業

f 高速加工銑床 g 加工中心 h 專機 i 普通機床 k 其它機床

微量潤滑的應用狀況
  在德國,微量潤滑裝置目前每年有10000套的市場,而且還將進一步增加。市場的業績主要取決於服務的成套程度,那些能迅速提供整個加工過程中有關乾式切削成套技術的,包括刀具、微量潤滑、塗層,將在市場競爭中取勝。可以預測,在五年之內,德國製造的加工中心中將有5%用微量潤滑與潤滑性塗層相結合來

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