涂層技術(shù)可有效提高切削刀具使用壽命，使刀具獲得優(yōu)良的綜合力學(xué)性能。隨著涂層技術(shù)的發(fā)展和推廣，在刀具基體表面涂上一層或多層薄膜，可使刀具表面硬度提高，并獲得優(yōu)良的綜合切削性能，所以涂層刀具在工廠中得到廣泛的應(yīng)用。采用涂層技術(shù)可有效提高切削刀具使用壽命，使刀具獲得優(yōu)良的綜合力學(xué)性能；可以大幅度提高機械加工效率和產(chǎn)品的制造精度，對節(jié)約刀具和加工成本，具有現(xiàn)實的推廣意義。齒輪常用加工刀具，如滾刀、插齒刀等，加工周期長，制造成本高，具備使用涂層技術(shù)的良好條件。傳統(tǒng)涂層方法目前，常用的刀具涂層方法有化學(xué)氣相沉積法(CVD)、物理氣相沉積法( PVD)、等離子體化學(xué)氣相沉積(PCVD)、鹽浴浸鍍法、等離子噴涂及化學(xué)涂敷法等，其中以CVD 和PVD 應(yīng)用＊為廣泛。1.化學(xué)氣相沉積法CVD(即化學(xué)氣相沉積法) 是利用金屬鹵化物的蒸氣、氫氣和其它化學(xué)成分，在950℃ － 1050℃高溫下，進行分解、熱合等氣固反應(yīng)，或利用化學(xué)傳輸作用，在加熱基體表面形成固態(tài)沉積層的一種方法。在常壓或負壓的沉積系統(tǒng)中，將純凈的H2、CH4、N2、TiCl4、AlCl3、CO2等氣體按沉積物的成分，將其中的有關(guān)氣體按一定配比均勻混合，依次涂到具備一定溫度( 一般為1000 －1050℃)的硬質(zhì)合金刀片表面，刀具監(jiān)控即在刀片表面沉積TiC、TiN、TiCN、Al2O3或它們的復(fù)合涂層。2.物理氣相沉積法PVD(即物理氣相沉積法) 是指在真空條件下，采用低電壓、大電流的電弧放電技術(shù)，利用氣體放電使靶材蒸發(fā)并使被蒸發(fā)物質(zhì)與氣體都發(fā)生電離，利用電場的加速作用，使被蒸發(fā)物質(zhì)及其反應(yīng)產(chǎn)物沉積在工件上。物理氣相沉積法與化學(xué)氣相沉積法類似，只不過物理氣相沉積是在500℃ 左右完成的。PVD 涂層技術(shù)過去主要用于高速鋼刀具，而近年來隨著PVD 涂層技術(shù)飛躍發(fā)展，也成功用于硬質(zhì)合金刀具，占領(lǐng)了硬質(zhì)合金涂層刀具的一半陣地，化學(xué)氣相沉積法大多是多層涂層，而物理氣相沉積法則可以是單涂層與多層涂層。新的涂層方法(1)等離子體化學(xué)氣相沉積法國外采用CVD 與PVD 相結(jié)合的技術(shù)，＊新開發(fā)出一種低溫涂層新工藝，稱為等離子體化學(xué)氣相沉積法(PCVD)，它利用等離子體來促進化學(xué)反應(yīng)，可把溫度降低至600 ℃以下。由于涂層溫度低，在硬質(zhì)合金基體與涂層材料之間不會發(fā)生擴散或交換反應(yīng)，因而基本上可保持刀片原有的韌性，所涂刀片在銑削普通鋼、合金鋼時顯示出比普通CVD 涂層法獲得刀片有更優(yōu)異的切削性能。目前PCVD 法的涂覆溫度已可降至180℃ － 200℃，這樣低溫的工藝不影響焊接部位的性能，因此這種方法還可用在涂覆焊接硬質(zhì)合金刀具。(2)離子束輔助沉積技術(shù)離子束輔助沉積技術(shù)( IBAD) 是一種新興的PVD 涂層技術(shù)。離子輔助氣相沉積技術(shù)是指在冷相沉積涂層的同時，用具有一定能量的離子束轟擊不斷沉積的物質(zhì)，使沉積原子與基體原子不斷混合，界面處原子相互滲透溶為一體，從而大大改善涂層與基體的結(jié)合強度。它具有氣相沉積和離子注入的優(yōu)點，使沉積溫度可以降低到200℃ － 500℃，因而可以在較低溫度下制備C、N、B 化合物、立方氮化硼和金剛石超硬涂層，可用于因結(jié)合力欠佳而難以涂層的硬質(zhì)合金。

（1）機床主軸非常容易壞，幾乎每年都要換一次主軸，維修成本很高。（2）刀具壽命不一致。設(shè)定的刀具壽命是加工2000件換一次，但有時加工1000件刀具就壞了，有時加工2000件后刀具狀態(tài)還很好。（3）無法做到按需換刀。為了保證產(chǎn)線的穩(wěn)定性，通常設(shè)定的刀具壽命都很保守，一般是刀具理論壽命的70%。很多時候設(shè)定的刀具壽命到了，刀具其實還是可以繼續(xù)使用的，這樣造成了極大的浪費。對于主軸容易壞的問題，通過現(xiàn)場調(diào)研和與用戶的共同分析，可以分析出以下幾種原因，并給出對應(yīng)的解決方案：（1）主軸峰值扭矩過大。為了壓縮生產(chǎn)節(jié)拍，編程人員把切削速度設(shè)置得過大，導(dǎo)致頻繁出現(xiàn)重切削的狀態(tài)。但為了這幾個扭矩峰值而把整條刀具軌跡的切削速度都降低，從加工效率上講是非常不劃算的。但對于自適應(yīng)控制而言，這并不是一個難題。自適應(yīng)控制系統(tǒng)可以學(xué)習(xí)到該工序的＊大主軸負載，leyu體育官網(wǎng) 可以把這個負載改小，相當(dāng)于對峰值扭矩進行削峰。在自適應(yīng)控制時，主軸負載小的地方依然會提速，但主軸負載超過修改的＊大負載時會自動降速，從而保護主軸和刀具。并且由于出現(xiàn)峰值負載的時間并不長，所以這部分降速對節(jié)拍的負面影響很小，＊終能夠?qū)崿F(xiàn)既提能增效，又保護主軸和刀具的效果。

在刀具修磨中常見的刀具材料有：高速鋼、粉末冶金高速鋼、硬質(zhì)合金及PCD、CBN、金屬陶瓷等超硬材料。高速鋼刀具鋒利、韌性好，硬質(zhì)合金刀具硬度高但韌性差。硬質(zhì)合金刀具的密度明顯大于高速鋼刀具。這二種材料是鉆頭、絞刀、銑刀和絲錐的主要材料。粉末冶金高速鋼的性能介于上述二者材料之間，主要用于制造粗銑刀和絲錐。高速鋼刀具因材料韌性好，故對碰撞不太敏感。但硬質(zhì)合金刀具硬度高而脆，對碰撞很敏感，刃口易蹦。所以，在修磨過程中，必須對硬質(zhì)合金刀具的操作和放置十分小心，防止刀具間的碰撞或刀具摔落。刀具破損由于高速鋼刀具的精度大多相對較低，其修磨要求也不高，再加上其價格也不高，所以，許多制造廠自己設(shè)刀具車間對其進行修磨。但硬質(zhì)合金刀具則往往需要送到專業(yè)修磨中心進行修磨。根據(jù)國內(nèi)某些刀具修磨中心的統(tǒng)計，送修刀具中80%以上是硬質(zhì)合金刀具。

固體在產(chǎn)生變形或斷裂時，以彈形波形釋放出變形能的現(xiàn)象稱為聲放射。在金屬切削過程中產(chǎn)生聲發(fā)射信號的來源有：工件的斷裂，工件與刀具的摩擦，刀具的破損及工件的塑性變形等。因此，在切削過程中產(chǎn)生頻率范圍很寬的聲發(fā)射信號，從幾十千赫至幾兆赫不等。刀具破損是切削加工中基本的問題之一。聲發(fā)射技術(shù)應(yīng)用再刀具狀態(tài)監(jiān)測，可以幫助leyu體育官網(wǎng) 在數(shù)控加工中延長刀具壽命，杜絕刀具磨損導(dǎo)致的工件損傷。刀具磨損類型主要有以下幾點：1）前刀面磨損；2）邊界磨損；3）邊界磨損；4）后刀面磨損；5）邊界磨損；6）主切削刃；7）月牙洼磨損；監(jiān)測系統(tǒng)示意圖刀具狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)優(yōu)點：·在線----聲波（聲發(fā)射）采集器安裝在被監(jiān)測診斷的對象上，實現(xiàn)全時段全天候狀態(tài)監(jiān)測故障診斷。智能----自動給出監(jiān)測診斷結(jié)果，不需要人工分析處理數(shù)據(jù)，不需要人工操作，數(shù)據(jù)采集分析報告展示整個監(jiān)測診斷全過程自動進行。遠程----借助物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，用戶可以在任何位置得到任意不限距離位置的監(jiān)測診斷點的監(jiān)測診斷結(jié)果，在線即時結(jié)果和歷史過程結(jié)果。

刀具破損與一般機械零件的磨損不同，一方面由于刀具前刀面所接觸的切屑和后刀面所接觸的工件都是新生表面，這個表面不存在氧化層或其他污染。另一方面又由于刀具的摩擦區(qū)(前刀具、后刀面)是在高壓(大于工件材料的屈服應(yīng)力)、高溫(700~1200℃)作用下進行的，所以刀具的磨損原因極其復(fù)雜，按性質(zhì)大體可分為機械作用和熱-化學(xué)作用兩類原因。1、機械作用的磨損兩相接觸物體表面間，具有相對運動時，硬物體使軟物體摩擦面上材料減少的現(xiàn)象，稱為機械磨損。刀具材料雖比工件材料硬，但從微觀上看，在工件材料中包含有氧化物(SiO2、AL203)、碳化物(Fe3C、SiC)等硬質(zhì)點。這些硬質(zhì)點的硬度很高，它們像切削刃一樣，在刀面上劃出劃痕，使刀具磨損。此外，積屑溜脫落的碎片，黏結(jié)在切屑或工件上，也會使刀具磨損。機械磨損是低速時形成刀具磨損的主要原因。這時，切削溫度較低，其他磨損都不顯著。由機械磨損產(chǎn)生的磨損量與刀具和工件間相對滑動距離或切削路程成正比。2、熱-化學(xué)作用的磨損由于高溫，使接觸面間產(chǎn)生某些化學(xué)作用，形成化學(xué)反應(yīng)而引起的刀具磨損。這種磨損有以下幾種:（1）黏結(jié)磨損（2）擴散磨損（3）氧化磨損或化學(xué)磨損（4）相變磨損由上可知，溫度對刀具磨損起著決定性的作用，溫度越高，刀具磨損越快。