[发明专利]一种延长金属切削涂层刀具寿命的方法

权利要求书

1.一种延长金属切削涂层刀具寿命的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)相对于不同金属工件材料，选取不同涂层刀具，进行高速切削试验，测试不同阶段自组织结构摩擦保护膜是否形成，以VB＝0.3mm为刀具失效标准，进行寿命测试，最佳切削刀具；

2)若存在自组织结构保护薄膜形成，再选取1)中最佳切削刀具进行不同参数下的高速切削试验，比较刀具切削寿命，确定最佳高速加工参数，具体包括切削速度、切削深度和进给量；

3)选取1)中刀具，2)中切削参数，进行高速切削试验，取三个磨损阶段的多个不同刀具；以VB＝0.3mm为刀具失效标准，记录涂层刀具各阶段磨损量以及磨损形式；

4)测试三个阶段刀具的主要表面完整性因素，主要包括：硬度、表面形貌、表面粗糙度、表面残余应力；对涂层刀具表面磨损进行测试分析，判断表面自组织结构是否存在；进行刀具表面自组织结构存在阶段的硬度、表面粗糙度、表面残余应力演变曲线绘制，观察刀具表面形貌，分析自组织结构存在与刀具表面完整性之间关系；

5)根据自组织结构存在阶段内的表面完整性变化，制定相应的表面处理方案，对涂层刀具表面进行表面处理，改变涂层刀具表面完整性，提前以及延长自组织结构出现的时间；

6)选取5)中已处理涂层刀具进行最佳参数下分阶段高速切削试验，验证涂层刀具自组织结构存在时间是否延长或提前，刀具寿命是否得到提升。

2.按照权利要求1所述的延长金属切削涂层刀具寿命的方法，其特征在于：步骤2)所述的刀具自组织结构包括润滑、减摩的Al₂O₃、TiO₂或SiO₂或是起抗氧化和耐磨性作用的Cr₃C₂、Si₃N₄或TiN。

3.按照权利要求1所述的延长金属切削涂层刀具寿命的方法，其特征在于：步骤3)所述的三个磨损阶段包括初期磨损阶段，稳定磨损阶段，急剧磨损阶段。

4.按照权利要求1所述的延长金属切削涂层刀具寿命的方法，其特征在于：步骤4)所述表面完整性参数主要有影响刀具与工件表面摩擦磨损的涂层刀具表面形貌与表面粗糙度；影响刀具-工件切削速度与温度的硬度；影响抗冲击性能和涂层结合强度的表面残余应力。

5.按照权利要求1所述的延长金属切削涂层刀具寿命的方法，其特征在于：步骤5)所述的表面处理采用喷砂或者微喷砂处理。