機械加工對刀具高要求同時要降（jiàng）低（dī）汙染

機（jī）械加工對刀具高要求同時要（yào）降低汙染。

　　各種機電產品的（de）過早失效破壞中約有70％是由磨損（sǔn）和（hé）腐蝕造成的，而這兩種失效方式都（dōu）與材料的表麵（miàn）狀態（物理（lǐ）、化學和應力狀態等）密切相關。因此，提高這類材料使用性能的關鍵是提高其表麵性（xìng）能（néng）。

　　隨著科技的發展，對材料的表（biǎo）麵性（xìng）能的（de）要求越來越高。近幾十年來各種氣相沉積技術的興起，使表（biǎo）麵工程技術的研究和應用都取得了突飛猛進的（de）發展。這些技術不但實現了機械（xiè）性能的要求，如耐磨、減摩和（hé）抗蝕，而且在電（diàn）磁、光學（xué）、光電子學、熱學、超導和生物學等（děng）與（yǔ）表層有關的功能材料領域大（dà）顯身手。表麵工程學不僅使低廉的金屬材料在性能與效益方麵發揮出更大的（de）優（yōu）勢，而且已成為研製各（gè）種新（xīn）型鍍層和薄膜材料的重要手段（duàn），具有巨大的應用潛力。

　　隨著機械加工工業水平的提高，對刀具提出了（le）新的要求。除了提高使用壽命外還要求減少切削時的汙染，盡可能使用幹切削。在不能完全取消切削液的時候（hòu），盡量做到其中（zhōng）隻含防鏽劑而無有（yǒu）機物，這（zhè）樣（yàng）可以使循環回收的成本大為降低。

　　切削刀（dāo）具的（de）多（duō）樣性和（hé）使用時（shí）的工作狀態（tài）特點決定了選擇刀具鍍層的不同（tóng）。車削和鑽孔不同，銑刀又應（yīng）考慮其斷續衝擊的特點。早期（qī）發展的塗層以耐磨為主要著眼點，以提高硬度為主要（yào）指標。以氮化鈦為代表的此類塗層具有較高的摩擦係數(0.4～0.6)，加工時（shí）與工件之間不（bú）斷摩擦（cā）將產生大量熱（rè）能（néng）。為避免刀具過（guò）熱發生（shēng）變形影響加工（gōng）精度（dù）和延長其使用壽命，通常使用切削液。

　　要解決減少或免（miǎn）除切（qiē）削液帶來的問題，刀具鍍層不僅應使（shǐ）刀具具有長壽命（mìng），且應有自潤滑的功能。類金剛石塗層（DLC）的出現在（zài）對某些材料(Al、Ti及其（qí）複合材料)的機械加工方麵顯示出（chū）優勢，但經過多年的研究表明類金剛石塗層的內應力高、熱穩（wěn）定（dìng）性差和與黑色金屬間的觸媒效應使（shǐ）SP3結構（gòu）向（xiàng）SP2轉變等三種缺點，決定了它（tā）目前隻能應用於加工有色金屬，因而限製了它在機加工方麵的進（jìn）一步應用。但是近年來的研究表明，以SP2結構為主的類金剛石塗層(也稱為類石墨塗層)硬度也可達到20～40GPa，卻不（bú）存在與（yǔ）黑色金屬起觸媒效應的問（wèn）題，其（qí）摩擦（cā）係數很低又有（yǒu）很好的抗濕性，切削時可以用冷（lěng）卻（què）劑也可用於幹切削，其壽（shòu）命比非鍍層刀（dāo）有成倍的提高，加工鋼鐵材料不（bú）存在問題，因而引起了塗層（céng）公司、刀具廠家極（jí）大的興趣。假以時日，這種新型的類金剛石塗（tú）層會在切削領域得到廣泛的應用。