【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及機械加工領域，具體為一種涂層刀具及其涂層制備工藝。
技術介紹
1、涂層刀具是指在硬質合金或高速鋼（hss）等基體表面上，利用氣相沉積等方法涂覆一層或多層耐磨性好的難熔金屬或非金屬化合物，從而制得的具有特殊切削性能的刀具，涂層刀具通常由基體材料和涂層材料兩部分組成，基體材料是刀具的主體，提供了刀具的強度、韌性和基本形狀，涂層材料則涂覆在基體表面，通過其優異的物理和化學性能，提高刀具的切削性能和使用壽命，在機械加工領域，涂層刀具因其優異的切削性能和耐用性而得到廣泛應用，為提升加工效率和產品質量做出了重要貢獻。
2、然而，在實際應用過程中，傳統的涂層刀具面臨著一些亟待解決的問題，在固定和使用過程中，傳統涂層刀具常因振動和外力作用而發生松動，松動不僅會影響加工精度，導致工件尺寸超差、表面質量下降，還可能引發刀具與工件之間的碰撞，進一步損壞刀具和機床，而且刀具的涂層質量也是影響其切削性能的關鍵因素，為此本專利技術提出了一種涂層刀具及其涂層制備工藝。
技術實現思路
1、針對現有技術的不足，本專利技術提供了一種涂層刀具及其涂層制備工藝，解決了上述的問題。
2、為實現上述所述目的，本專利技術提供如下技術方案：一種涂層刀具及其涂層制備工藝，包括刀頭，所述刀頭的底部一體化固定連接有刀桿，所述刀桿的底部固定連接有刀具固定結構，所述刀具固定結構的側面上端開設有鎖緊用螺紋槽，所述刀具固定結構的側面上對應鎖緊用螺紋槽的區域內螺紋連接有固定用旋鈕，所述刀頭的內腔中開設有冷卻
3、防松動鎖緊裝置，用于將刀具進行固定，并且可以防止刀具在使用的過程中發生松動。
4、優選的，所述刀頭外側面上涂覆有涂層，涂層從外到內依次設置有外涂層、中間層以及內涂層，所述外涂層為金剛石涂層，所述中間層為氮化鈦涂層，所述內涂層為氮化硼涂層。
5、優選的，防松動鎖緊裝置包括防松動墊片一和防松動墊片二，所述刀具固定結構的側面從上到下依次活動套接有防松動墊片一和防松動墊片二，所述防松動墊片一的上側面開設有多個呈環形等距分布的倒三角斜槽，多個倒三角斜槽連續分布，所述防松動墊片一的底部開設有三角斜槽，所述防松動墊片一底部的三角斜槽的形狀大于頂部的倒三角斜槽，所述防松動墊片二與防松動墊片一形狀相同，且呈鏡像設置，所述防松動墊片一的底部和所述防松動墊片二的頂部相匹配。
6、優選的，防松動鎖緊裝置還包括滑動槽、接觸滑塊、撐桿放置槽以及鎖緊撐桿，所述刀具固定結構的側面上端對應鎖緊用螺紋槽的區域內開設有滑動槽，所述合金撐棒的側面上對應滑動槽的兩側內壁之間固定連接有接觸滑塊，所述刀具固定結構的側面下端開設有三個呈環形等距分布的撐桿放置槽，三個所述撐桿放置槽中均活動卡接有鎖緊撐桿。
7、優選的，三個所述鎖緊撐桿靠近合金撐棒的一側下端均開設有轉動槽，所述刀具固定結構的內壁下端對應三個撐桿放置槽的內腔中均固定連接有轉動連接座，三個轉動連接座與轉動槽的兩側內壁鉸接。
8、優選的，所述撐桿放置槽的底側內壁靠近合金撐棒的一端為傾斜的斜面，另一端呈弧形狀，所述接觸滑塊遠離合金撐棒的一側為粗糙的表面，所述接觸滑塊的寬度小于滑動槽上下兩側內壁的寬度。
9、優選的，所述合金撐棒的底部固定連接有限位延伸棒，所述限位延伸棒的下端延伸至刀具固定結構的下方且固定連接有冷卻液管道連接用螺紋槽，所述限位延伸棒的側面對應與冷卻液管道連接用螺紋槽的連接處固定連接有限位環形塊，所述限位延伸棒的側面上端對應刀具固定結構的內腔中活動套接有恢復彈簧，所述恢復彈簧的上下兩端分別與合金撐棒的底部和刀具固定結構的底側內壁固定連接，所述合金撐棒的上側面開設有冷卻液通道二，所述冷卻液通道二的下端延伸至冷卻液管道連接用螺紋槽的下側面，所述合金撐棒的側面對應刀具固定結構的上側面上固定連接有防漏法蘭墊片。
10、優選的，所述涂層刀具的涂層制備工藝，其步驟為：
11、s1：對刀頭用超聲波清洗15—20分鐘進行去污，以0.3-0.5mpa壓縮空氣以及合適粒度剛玉砂對刀具噴砂5-10分鐘，然后進行沖洗、吹干；
12、s2:將刀頭放真空濺射設備腔，抽真空至＜5×10-3pa，通純度＞99.99%氬氣（20-30sccm），維持氣壓0.2-0.3pa，濺射轟擊鈦靶，同時通氮氣（10-15sccm），400-500°c下沉積5-10小時，達1-2μm厚；
13、s3:將刀頭移至cvd設備腔，抽真空至＜1×10-2pa，氫氣吹掃10-15分鐘，通硼烷、氨氣及氫氣，維持總氣壓1-2kpa，升溫至800-1000°c反應6-8小時，得0.5-1μm厚涂層；
14、s4:將刀頭放入金剛石cvd沉積設備腔，抽真空至＜1×10-3pa，氫氣吹掃15-20分鐘，通甲烷、氫氣，維持氣壓2-3kpa，微波等離子體激發，700-900°c沉積10-15小時至2-3μm厚；
15、s5：涂層完成后，將刀頭（1）以20-30°c/min降溫，冷卻至室溫后進行檢測。
16、與現有技術相比，本專利技術提供了一種涂層刀具及其涂層制備工藝，具備以下有益效果：
17、該涂層刀具通過防松動墊片一和防松動墊片二的設計，利用倒三角斜槽相互嵌合形成自鎖效應，有效防止了刀具在使用過程中因振動而松動，不僅增加了刀具與固定處之間的摩擦力，還使得即使在振動方向發生變化時，防松動墊片也能保持緊密的嵌合狀態，從而極大地提高了刀具的穩定性和可靠性。
18、該涂層刀具的安裝和拆卸過程十分簡便，在安裝時，只需將刀具固定結構插入插孔，然后旋轉固定用旋鈕即可實現鎖緊，而在拆卸時，只需反向旋轉固定用旋鈕，并通過按壓接觸滑塊使鎖緊撐桿收縮，即可輕松將刀具從固定處抽出，這種設計不僅節省了安裝和拆卸時間，還降低了操作難度，提高了工作效率。
19、該涂層刀具在刀頭和刀具固定結構內開設了冷卻液通道一和冷卻液通道二，為切削過程中冷卻液的流動提供了通道，不僅有助于及時帶走切削產生的熱量，降低刀具溫度，還能減少熱變形和磨損，提高加工精度和表面質量，同時，冷卻液還能起到潤滑作用，減少切削力和摩擦，進一步提高刀具的切削性能。
20、該涂層刀具通過合金撐棒、鎖緊撐桿和恢復彈簧等組件的配合，實現了刀具在不同工況下的穩定固定，無論是輕載還是重載、低速還是高速切削，該裝置都能保持刀具的穩固性，確保加工過程的順利進行。
21、該涂層刀具及其涂層制備工藝通過精確的涂層制備工藝，在刀頭表面依次沉積了金剛石涂層、氮化鈦涂層和氮化硼涂層，形成了具有良好的硬度、耐磨性和化學穩定性的復合涂層，不僅提高了刀具的切削效率，還延長了其使用壽命，降低了生產成本。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種涂層刀具，包括刀頭（1），其特征在于：所述刀頭（1）的底部一體化固定連接有刀桿（2），所述刀桿（2）的底部固定連接有刀具固定結構（3），所述刀具固定結構（3）的側面上端開設有鎖緊用螺紋槽（5），所述刀具固定結構（3）的側面上對應鎖緊用螺紋槽（5）的區域內螺紋連接有固定用旋鈕（4），所述刀頭（1）的內腔中開設有冷卻液通道一（10），所述刀具固定結構（3）的內腔中空且與刀頭（1）的內腔相連通，所述刀具固定結構（3）的內腔中活動插接有合金撐棒（6），還包括：
2.根據權利要求1所述的一種涂層刀具，其特征在于：所述刀頭（1）外側面上涂覆有涂層，涂層從外到內依次設置有外涂層（7）、中間層（9）以及內涂層（8），所述外涂層（7）為金剛石涂層，所述中間層（9）為氮化鈦涂層，所述內涂層（8）為氮化硼涂層。
3.根據權利要求1所述的一種涂層刀具，其特征在于：防松動鎖緊裝置包括防松動墊片一（11）和防松動墊片二（12），所述刀具固定結構（3）的側面從上到下依次活動套接有防松動墊片一（11）和防松動墊片二（12），所述防松動墊片一（11）的上側面開設有多個呈環形等距分布
4.根據權利要求3所述的一種涂層刀具，其特征在于：防松動鎖緊裝置還包括滑動槽（13）、接觸滑塊（14）、撐桿放置槽（15）以及鎖緊撐桿（16），所述刀具固定結構（3）的側面上端對應鎖緊用螺紋槽（5）的區域內開設有滑動槽（13），所述合金撐棒（6）的側面上對應滑動槽（13）的兩側內壁之間固定連接有接觸滑塊（14），所述刀具固定結構（3）的側面下端開設有三個呈環形等距分布的撐桿放置槽（15），三個所述撐桿放置槽（15）中均活動卡接有鎖緊撐桿（16）。
5.根據權利要求4所述的一種涂層刀具，其特征在于：三個所述鎖緊撐桿（16）靠近合金撐棒（6）的一側下端均開設有轉動槽（17），所述刀具固定結構（3）的內壁下端對應三個撐桿放置槽（15）的內腔中均固定連接有轉動連接座，三個轉動連接座與轉動槽（17）的兩側內壁鉸接。
6.根據權利要求4所述的一種涂層刀具，其特征在于：所述撐桿放置槽（15）的底側內壁靠近合金撐棒（6）的一端為傾斜的斜面，另一端呈弧形狀，所述接觸滑塊（14）遠離合金撐棒（6）的一側為粗糙的表面，所述接觸滑塊（14）的寬度小于滑動槽（13）上下兩側內壁的寬度。
7.根據權利要求1所述的一種涂層刀具，其特征在于：所述合金撐棒（6）的底部固定連接有限位延伸棒（18），所述限位延伸棒（18）的下端延伸至刀具固定結構（3）的下方且固定連接有冷卻液管道連接用螺紋槽（20），所述限位延伸棒（18）的側面對應于冷卻液管道連接用螺紋槽（20）的連接處固定連接有限位環形塊（19），所述限位延伸棒（18）的側面上端對應刀具固定結構（3）的內腔中活動套接有恢復彈簧（21），所述恢復彈簧（21）的上下兩端分別與合金撐棒（6）的底部和刀具固定結構（3）的底側內壁固定連接，所述合金撐棒（6）的上側面開設有冷卻液通道二（22），所述冷卻液通道二（22）的下端延伸至冷卻液管道連接用螺紋槽（20）的下側面，所述合金撐棒（6）的側面對應刀具固定結構（3）的上側面上固定連接有防漏法蘭墊片（23）。
8.一種如權利要求1～7中任一項所述涂層刀具的涂層制備工藝，其特征在于：
...【技術特征摘要】
1.一種涂層刀具，包括刀頭（1），其特征在于：所述刀頭（1）的底部一體化固定連接有刀桿（2），所述刀桿（2）的底部固定連接有刀具固定結構（3），所述刀具固定結構（3）的側面上端開設有鎖緊用螺紋槽（5），所述刀具固定結構（3）的側面上對應鎖緊用螺紋槽（5）的區域內螺紋連接有固定用旋鈕（4），所述刀頭（1）的內腔中開設有冷卻液通道一（10），所述刀具固定結構（3）的內腔中空且與刀頭（1）的內腔相連通，所述刀具固定結構（3）的內腔中活動插接有合金撐棒（6），還包括：
2.根據權利要求1所述的一種涂層刀具，其特征在于：所述刀頭（1）外側面上涂覆有涂層，涂層從外到內依次設置有外涂層（7）、中間層（9）以及內涂層（8），所述外涂層（7）為金剛石涂層，所述中間層（9）為氮化鈦涂層，所述內涂層（8）為氮化硼涂層。
3.根據權利要求1所述的一種涂層刀具，其特征在于：防松動鎖緊裝置包括防松動墊片一（11）和防松動墊片二（12），所述刀具固定結構（3）的側面從上到下依次活動套接有防松動墊片一（11）和防松動墊片二（12），所述防松動墊片一（11）的上側面開設有多個呈環形等距分布的倒三角斜槽，多個倒三角斜槽連續分布，所述防松動墊片一（11）的底部開設有三角斜槽，所述防松動墊片一（11）底部的三角斜槽的形狀大于頂部的倒三角斜槽，所述防松動墊片二（12）與防松動墊片一（11）形狀相同，且呈鏡像設置，所述防松動墊片一（11）的底部和所述防松動墊片二（12）的頂部相匹配。
4.根據權利要求3所述的一種涂層刀具，其特征在于：防松動鎖緊裝置還包括滑動槽（13）、接觸滑塊（14）、撐桿放置槽（15）以及鎖緊撐桿（16），所述刀具固定結構（3）的側面上端對應鎖緊用螺紋槽（5）的區域內開設有滑動槽（13），所述合金撐棒（6）的側面上對...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李名雪，
申請(專利權)人：臺州中馳智谷科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。