專利名稱：一種制造切削刀片的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及切削加工的刀具加工領(lǐng)域，尤其涉及一種制造切削刀片的方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的刀片加工中，由于刀片主要由基體和覆蓋在基體上的涂層組成，因此，其工序通常包含制造基體以及涂層沉積，現(xiàn)有的加工技術(shù)主要通過CVD沉積，而新出現(xiàn)的PVD 沉積具有更好的精細(xì)度和應(yīng)力，形成的涂層能較好的承載負(fù)載，但PVD涂層必須很薄，這是由于較厚的PVD將容易導(dǎo)致剝落、破裂和崩刃，在剝落之前能夠在刀片上沉積的最大涂層厚度主要取決于切削刃的半徑，而切削刀片的切削刃過于鋒利將導(dǎo)致較薄的涂層容易發(fā)生剝落和崩刃，而CVD雖然能很好的解決涂層厚度的問題，但由于CVD涂層相對(duì)存在較為粗糙和難于引入應(yīng)力的問題。為了解決上述矛盾，本發(fā)明的設(shè)計(jì)者通過大量的實(shí)驗(yàn)和理論設(shè)計(jì)，同時(shí)結(jié)合PVD 和CVD的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行刀片的制造生產(chǎn)，以為刀片提供更好的耐磨性能和壽命的延長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種制造切削刀片的方法，該方法步驟簡(jiǎn)單，刀片涂層不易脫落、碎裂，且能滿足厚度的需求，增加刀片的壽命。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開了一種制造切削刀片的方法，該方法包括步驟一毛坯鑄造，既將制造刀片基體的材料進(jìn)行鑄造，通過鑄造形成基體的毛坯；步驟二 基體成型，通過合適的方式對(duì)鑄造后的毛坯進(jìn)行加工，使基體成型，其中優(yōu)選的加工方式有車削、銑削等；步驟三在基體上通過PVD技術(shù)沉積第一涂層；步驟四在第一涂層上通過CVD技術(shù)沉積第二涂層；步驟五在第二涂層上通過PVD技術(shù)沉積第三涂層。其中，第一涂層為金屬涂層，該金屬涂層可為從々1、(》、11、1^和&中任選一種或幾種進(jìn)行組合的金屬涂層，該第一涂層的厚度為500nm-550nm。其中，第二涂層為Al、Cr、V、Ti、Ta和Ir中任選一種或者幾種的的氮化金屬、氧化金屬、硼化金屬、碳化金屬涂層，該第二涂層的厚度為17-18 μ m。其中，該第三涂層為非金屬涂層，該非金屬涂層為碳纖維或超硬陶瓷，該第三涂層的厚度為 620nm-680nm。。通過上述方法，本發(fā)明的制造切削刀片的方法在刀片的基體上涂覆多層涂層，不僅充分利用PVD涂層的精細(xì)度和應(yīng)力引入，同時(shí)也能利用CVD涂層的厚度，從而避免了涂層脫落、碎裂的可能，增加了刀具的壽命，同時(shí)也改進(jìn)了刀片的抗磨損性。本發(fā)明將通過下面的具體實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述，且進(jìn)一步結(jié)合對(duì)附圖的說明將得到更加清楚和明顯的了解。


圖1顯示了本發(fā)明的制造切削刀片的方法的步驟圖。圖2顯示了本發(fā)明的方法制成的刀片的部分放大剖視圖。
具體實(shí)施例方式參見圖1，顯示了本發(fā)明的制造切削刀片的方法的步驟圖，該方法包括以下步驟步驟一毛坯鑄造，既將制造刀片基體的材料進(jìn)行鑄造，通過鑄造形成基體的毛坯；步驟二 基體成型，通過合適的方式對(duì)鑄造后的毛坯進(jìn)行加工，使基體成型，其中優(yōu)選的加工方式有車削、銑削等；步驟三在基體上通過PVD技術(shù)沉積第一涂層；步驟四在第一涂層上通過CVD技術(shù)沉積第二涂層；步驟五在第二涂層上通過PVD技術(shù)沉積第三涂層。通過上述方式，能在切削刀片上沉積多個(gè)涂層，且能同時(shí)利用PVD和CVD沉積的優(yōu)
點(diǎn)ο優(yōu)選的是，沉積的第一涂層為金屬涂層，該金屬涂層可為從Al、Cr、V、Ti、Ta和Ir 中任選一種或幾種進(jìn)行組合的金屬涂層，優(yōu)選的是，第一涂層的厚度為500nm-550nm。優(yōu)選的是，沉積的第二涂層可為Al、Cr、V、Ti、Ta和Ir中任選一種或者幾種的的氮化金屬、氧化金屬、硼化金屬、碳化金屬涂層，優(yōu)選的是，第二涂層的厚度為17-18 μ m。優(yōu)選的是，沉積的該第三涂層為非金屬涂層，該非金屬涂層為碳纖維、超硬陶瓷等，優(yōu)選的是，第一涂層的厚度為620nm-680nm。參見圖2，顯示了通過本發(fā)明的方法制造的刀片的部分剖視圖，該刀片包括基體 1、第一涂層2、第二涂層3和第三涂層4，三個(gè)涂層涂覆在基體1的外周圍，優(yōu)選的是整個(gè)涂層的厚度為10-30 μ m，更優(yōu)選的是整個(gè)涂層的厚度為15-20 μ m，這種較厚的涂層一方面能有效保護(hù)刀片的不同表面，且能避免涂層脫落、碎裂的可能，其中，第一涂層2為金屬涂層， 該金屬涂層可為從Al、Cr、V、Ta和&中任選一種或幾種進(jìn)行組合的金屬涂層，優(yōu)選的是， 第一涂層2的厚度為500nm-550nm ；其中第二涂層3可為Al、Cr、V、Ta和rLr中任選一種或者幾種的的氮化金屬、氧化金屬、硼化金屬、碳化金屬涂層，優(yōu)選的是，第二涂層3的厚度為 17-18 μ m ；第三涂層4為非金屬涂層，該非金屬涂層為碳纖維、超硬陶瓷等，優(yōu)選的是，第三涂層4的厚度為620nm-680nm。通過本發(fā)明的制造方法設(shè)計(jì)，刀片的周圍被多層涂層覆蓋，第一涂層2為純金屬涂層，相對(duì)較薄，而由于純金屬的特性，硬度較為適中，提供了一定的韌性和較好的粘結(jié)性， 第二涂層3為金屬化合物，其硬度較高，相對(duì)更厚，由此提供了較好的耐磨性，增大了使用壽命，第三涂層4為非金屬涂層，其硬度高，耐磨性好，能進(jìn)一步提供保護(hù)。下面通過示例來(lái)說明本發(fā)明的優(yōu)越性采用硬質(zhì)合金作為刀片基體，分三組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，第一組為現(xiàn)有技術(shù)中的采用CVD 沉積三氧化二鋁，沉積層厚度為20μπι ；第二組通過本發(fā)明的方法中分別沉積第一涂層2、 第二涂層3和第三涂層4，其中第一涂層2的材質(zhì)為Cr，厚度為500nm，第二涂層3的材質(zhì)為Tia33Ala67N,厚度為18 μ m，第三涂層4的材質(zhì)為碳纖維，厚度為650nm ；通過車削進(jìn)行兩組刀片的測(cè)試，測(cè)試工件材料為淬火鋼，測(cè)試中，第一組刀片平均壽命為M分鐘，第二組刀片平均壽命為92分鐘。過上述示例可知，本發(fā)明的方法使得刀片的使用壽命和抗磨損性能得到顯著提
尚ο顯而易見的是，以上的描述和記載僅僅是舉例而不是為了限制本發(fā)明的公開內(nèi)容、應(yīng)用或使用。雖然已經(jīng)在實(shí)施例中描述過并且在附圖中描述了實(shí)施例，但本發(fā)明不限制由附圖示例和在實(shí)施例中描述的作為目前認(rèn)為的最佳模式以實(shí)施本發(fā)明的教導(dǎo)的特定例子，本發(fā)明的范圍將包括落入前面的說明書和所附的權(quán)利要求的任何實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種制造切削刀片的方法，該方法包括步驟一毛坯鑄造，既將制造刀片基體的材料進(jìn)行鑄造，通過鑄造形成基體的毛坯； 步驟二基體成型，通過合適的方式對(duì)鑄造后的毛坯進(jìn)行加工，使基體成型，其中優(yōu)選的加工方式有車削、銑削等；步驟三在基體上通過PVD技術(shù)沉積第一涂層； 步驟四在第一涂層上通過CVD技術(shù)沉積第二涂層； 步驟五在第二涂層上通過PVD技術(shù)沉積第三涂層。
2.如權(quán)利要求1所述的制造切削刀片的方法，其特征在于，第一涂層為金屬涂層，該金屬涂層可為從Al、Cr、V、Ti、Ta和&中任選一種或幾種進(jìn)行組合的金屬涂層，該第一涂層的厚度為500nm-550nm。
3.如權(quán)利要求2所述的制造切削刀片的方法，其特征在于，第二涂層為Al、Cr、V、Ti、 Ta和ττ中任選一種或者幾種的的氮化金屬、氧化金屬、硼化金屬、碳化金屬涂層，該第二涂層的厚度為17-18 μ m。
4.如權(quán)利要求3所述的制造切削刀片的方法，其特征在于，該第三涂層為非金屬涂層， 該非金屬涂層為碳纖維或超硬陶瓷，該第三涂層的厚度為620nm-680nm。
全文摘要
一種制造切削刀片的方法，該方法包括步驟一毛坯鑄造，既將制造刀片基體的材料進(jìn)行鑄造，通過鑄造形成基體的毛坯；步驟二基體成型，通過合適的方式對(duì)鑄造后的毛坯進(jìn)行加工，使基體成型，其中優(yōu)選的加工方式有車削、銑削等；步驟三在基體上通過PVD技術(shù)沉積第一涂層；步驟四在第一涂層上通過CVD技術(shù)沉積第二涂層；步驟五在第二涂層上通過PVD技術(shù)沉積第三涂層，該方法步驟簡(jiǎn)單，制造的刀片涂層不易脫落、碎裂，且能滿足厚度的需求，增加刀片的壽命。
文檔編號(hào)B23P15/28GK102335814SQ20111022060
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月3日
發(fā)明者李梁 申請(qǐng)人:四川歐曼機(jī)械有限公司