刀具在涂層前進(jìn)行專門的拋光加工，由此可顯著提高涂層的質(zhì)量。

為了提高切削刀具和沖模的質(zhì)量，常?？梢栽诘毒吆蜎_模上涂上所謂的硬涂層。這種涂層是采用物理氣相沉積工藝(PVD)或采用化學(xué)氣相沉積工藝(CVD) 來(lái)進(jìn)行涂敷的。借助于硬涂層可提高刀具的耐用度或最大限程度地提高刀具的切削速度。而涂層的質(zhì)量在很大程度上是取決于刀具的表面質(zhì)量、去除毛刺的狀況和刀具的銳利情況。

圖1	圖2 沒經(jīng)拋光的銑刀(左)：Ra=0.31μm，Rz=1.0μm； 經(jīng)經(jīng)拋光的銑刀(右)：Ra=0.03μm，Rz=0.2μm；

光滑的表面減小殘痕影響

刀具表面愈光滑，切屑的流動(dòng)則愈流暢，切屑上的溫升也就愈低。這樣，刀具也就可以采用較高的切削速度，并明顯提高刀具的耐用度。刀具光滑的表面還可減少同所要加工材料發(fā)生焊接的危險(xiǎn)。對(duì)于絲錐和擠壓絲錐來(lái)說．所需切削力可明顯降低40%。在一般情況下，涂層需要提高表面粗糙度的特性值，因此，表而在涂層之前要求把表面磨光。如果采用來(lái)自德國(guó)施特勞本哈爾特－費(fèi)爾特倫納赫(Straubenhardt-Feldrennach)的奧特克(Otec)公司DF系列拋光機(jī)的加工工藝，零件表面上的這些凹凸不平的尖端部分就被磨圓(圖1)，借此降低了零件表面的粗糙度，并明顯降低殘痕效應(yīng)。Otec公司采用一種新的特別的工藝可以把諸如硬質(zhì)合金銑刀和鉆頭的排屑槽拋光成鏡面。在這里銑刀的長(zhǎng)度愈長(zhǎng)，那么經(jīng)拋光的排屑槽的優(yōu)點(diǎn)就愈突出。

殘留的毛刺會(huì)加劇磨損

對(duì)于高速鋼刀具通常會(huì)出現(xiàn)毛刺。如果在涂層之前不把毛刺去除掉，那么刀具在進(jìn)行首次加工時(shí)毛刺很容易折斷。這就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)沒有涂層復(fù)蓋的光澤的一段。在刀具的這個(gè)部位肯定會(huì)很快地產(chǎn)生磨損。在Otec公司DF系列拋光機(jī)上可以有效地去除這類毛刺，去除毛刺后就不會(huì)有這樣的問題。

切削刀刃的表面缺陷會(huì)降低穩(wěn)定性

切削刀刃的狀況是刀具加工穩(wěn)定性、工件加工一致性和要達(dá)到的加工表面質(zhì)量的最重要的判定標(biāo)準(zhǔn)。

圖3 一個(gè)硬質(zhì)合金銑刀的切削刀刃在Otec公司DF系列拋光機(jī)上進(jìn)行拋光處理前后的情況。在拋光處理前，切削刀刃表面非常不平整，并且有較小的殘痕。

圖3所示是一個(gè)硬質(zhì)合金銑刀的切削刀刃在Otec公司DF拋光機(jī)上進(jìn)行拋光處理前后的情況。在圖上可以明顯看到切削刀刃在拋光處理前刀刃的表面是非常不平整的，并且有較小的殘痕。采用這樣的銑刀在切削加工時(shí)會(huì)有下列缺點(diǎn)：因?yàn)橛操|(zhì)合金相對(duì)而言比較脆性，由于較大的壓應(yīng)力，硬質(zhì)合金切削刀刃容易產(chǎn)生破裂——特別是當(dāng)切削既硬又韌的材料時(shí)，例如切削優(yōu)質(zhì)合金鋼材料。這樣的破裂可能是非常小，但是相對(duì)還是比較大的。隨著時(shí)間的推移，切削刀刃本身漸漸磨損而倒圓。但是無(wú)法進(jìn)行控制。這時(shí)刀具加工的穩(wěn)定性急劇下降。因?yàn)橥繉蛹罕黄茐摹Ｍ瑯?，所要達(dá)到的加工表面質(zhì)量就遭到嚴(yán)重破壞。通過采用Otec公司拋光工藝使切削刀刃倒圓而獲得一種穩(wěn)定而均勻的刀刃鈍圓。由于附加提高了切削刀刃的表面質(zhì)量從而獲得卜列效果：

• 刀具耐用度提高達(dá)500%。
• 表面質(zhì)量——切削刀刃具有均勻而較低的Ra值。
• 能可靠進(jìn)行切削過程，因?yàn)楸苊饬说毒叩钠屏选?/li>
• 由于切削刀刃較高的穩(wěn)定性，因此可以采用較高的切削速度(切削速度提高達(dá)3.5倍)。
• 較少會(huì)產(chǎn)生表面加工波紋(特別是當(dāng)切削鋁件時(shí)，如果切削刀刃太鋒利的話會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲)。

根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)得出切削刀刃鈍圓的下列尺寸(例如硬質(zhì)合金銑刀): 

圖4 用DF回轉(zhuǎn)拖動(dòng)式拋光機(jī)再進(jìn)行加工，去除小滴。

• 加工鋁件：10μm，在DF拋光機(jī)上加工的時(shí)間為(1～2)分鐘。
• 加工鋼: (20～30)μm，在DF拋光機(jī)上加工的時(shí)間為(4～8)分鐘。
• 加工優(yōu)質(zhì)合金鋼件：小于40μm，在DF拋光機(jī)上加工的時(shí)間達(dá)12分鐘。

根據(jù)上面所述的理由，這些刀具在涂層之前采用Otec公司的DF拋光機(jī)進(jìn)行拋光加工是合理的。在物理氣相沉積涂層之后，在刀具上的表面稍許比以前光澤度要差一些(由于所謂形成的小滴)。當(dāng)在Otec公司的DF回轉(zhuǎn)拖動(dòng)式拋光機(jī)上再進(jìn)行加工后，就可有效地去除小滴(圖4)。