減少刀具的磨損對鋁合金壓鑄廠減少成本很重要

CNC加工鋁合金壓鑄件和模胚時，刀具活產生磨損，過度磨損的刀具只能夠報廢丟掉，延長刀具的使用壽命，也是變相的減少了鋁合金壓鑄廠的成本。現在的刀具都會采用涂層技術，進一步提高刀具的壽命，并且加工效率也顯著提高。

1、刀具是怎么磨損的

在鋁合金壓鑄件或模胚金屬切削加工中，產生的熱量和摩擦是能量的表現形式。由很高的表面負荷以及切屑沿刀具前刀面高速滑移而產生的熱量和摩擦，使刀具處于一種極具挑戰性的加工環境中。切削力的大小往往會上下波動，主要取決于不同的加工條件（如工件材料中存在硬質成份，或進行斷續切削）。因此，為了在切削高溫下保持其強度，要求刀具具有一些基本特性，包括極好的韌性、耐磨性和高硬度。

2、刀具磨損

刀具磨損通常包括以下幾種類型：①后刀面磨損；②刻劃磨損；③月牙洼磨損；④切削刃磨鈍；⑤切削刃崩刃；⑥切削刃裂紋；⑦災難性失效。

對于刀具壽命，并沒有被普遍接受的統一定義，通常取決于不同的工件和刀具材料，以及不同的切削工藝。定量分析刀具壽命終止點的一種方式是設定一個可以接受的最大后刀面磨損極限值。

不斷發展的最佳刀具基體、涂層和切削刃制備技術對于限制刀具磨損和抵抗切削高溫至關重要。這些要素，加上在可轉位刀片上采用的斷屑槽和轉角圓弧半徑，決定了每種刀具對于不同的工件和切削加工的適用性。所有這些要素的最佳組合能夠延長刀具壽命，使切削加工更經濟、更可靠。

3、選擇優秀的涂層刀具

涂層也有助于提高刀具的切削性能。目前的涂層技術包括：

①氮化鈦（TiN）涂層：這是一種通用型PVD和CVD涂層，可以提高刀具的硬度和氧化溫度。

②碳氮化鈦（TiCN）涂層：通過在TiN中添加碳元素，提高了涂層的硬度和表面光潔度。

③氮鋁鈦（TiAlN）和氮鈦鋁（AlTiN）涂層：氧化鋁（Al2O3）層與這些涂層的復合應用可以提高高溫切削加工的刀具壽命。氧化鋁涂層尤其適合干式切削和近干切削。AlTiN涂層的鋁含量較高，與鈦含量較高的TiAlN涂層相比，具有更高的表面硬度。AlTiN涂層通常用于高速切削加工。

④氮化鉻（CrN）涂層：這種涂層具有較好的抗粘結性能，是對抗積屑瘤的首選解決方案。

⑤金剛石涂層：金剛石涂層可以顯著提高加工非鐵族材料刀具的切削性能，非常適合加工石墨、金屬基復合材料、高硅鋁合金和其他高磨蝕性材料。但金剛石涂層不適合加工鋼件，因為它與鋼的化學反應會破壞涂層與基體的粘附性能。

近年來，PVD涂層刀具的市場份額有所擴大，其價格也與CVD涂層刀具不相上下。CVD涂層的厚度通常為5－15μm，而PVD涂層的厚度約為2－6μm。在涂覆到刀具基體上時，CVD涂層會產生不受歡迎的拉應力；而PVD涂層則有助于對基體形成有益的壓應力。較厚的CVD涂層通常會顯著降低刀具切削刃的強度。因此，CVD涂層不能用于要求切削刃非常鋒利的刀具。