刀具軟涂層技術(shù)研究.pdf

1、環(huán)境污染問題是當(dāng)今世界面臨的三大問題之一，其惡化程度與日俱增，正在對(duì)人類社會(huì)的生存與發(fā)展造成嚴(yán)重威脅。切削加工中使用的切削液是機(jī)械工業(yè)中最大的污染源，它的廢液處理從技術(shù)上、成本上都是個(gè)難題。為了適應(yīng)綠色制造的要求，在切削加工中，應(yīng)該盡量避免使用切削液。為此，在刀具表面涂敷一層固體潤(rùn)滑涂層(又稱刀具軟涂層)，它可以代替切削液，實(shí)現(xiàn)干切削。本文選擇具有減摩潤(rùn)滑性能的三種固體潤(rùn)滑劑材料MoS2、石墨、Al2O3粉末作為固體潤(rùn)滑涂層材料，實(shí)驗(yàn)研

2、究了它們的不同配比、不同涂層工藝參數(shù)等對(duì)涂層減摩性能的影響。整個(gè)實(shí)驗(yàn)分為模擬實(shí)驗(yàn)和切削實(shí)驗(yàn)。 在模擬實(shí)驗(yàn)階段，借助于M-2型摩擦磨損實(shí)驗(yàn)機(jī)、KYKY2800掃描電子顯微鏡分析了涂層材料配比和涂層工藝對(duì)固體潤(rùn)滑涂層性能的影響。1.通過正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了三種固體潤(rùn)滑材料的最佳質(zhì)量配比為：MoS2：石墨：Al2O3=12：5：3。2.通過改變涂層制備中的工藝參數(shù)，研究其減摩性能，得出了最佳的工藝參數(shù)為：烘干溫度、烘干時(shí)間和水煮時(shí)間分別為2

3、00℃、60min和90min。 在切削實(shí)驗(yàn)階段，選用高速鋼刀具如：車刀、鉆頭、絲錐等進(jìn)行了刀具軟涂層試驗(yàn)，收到理想的試驗(yàn)效果。研究結(jié)果表明，軟涂層刀具比未涂層刀具在切削過程中切削溫度有所降低；使用壽命得到了提高；積屑瘤的生長(zhǎng)得到有效抑制，提高了加工工件的表面質(zhì)量。這表明在刀具表面涂覆復(fù)合固體潤(rùn)滑劑涂層具有良好的自潤(rùn)滑作用。 利用掃描電鏡對(duì)軟涂層刀具磨損前后的表面狀況進(jìn)行了分析，并對(duì)軟涂層的減摩機(jī)理進(jìn)行了探討。發(fā)現(xiàn)在形成