高速精密切削刀具不仅要求刀具精度高，更要求刀具具有较高的高温特性以及抗高温的性能。为了满足高精切削的要求，所需涂层合金的基体常采用具有高强度、高硬度、高韧性的合金材料，表面涂覆耐腐蚀性好、化学稳定性强、抗月牙洼磨损的TiC、TiCN、TiN、Ah3涂层。特别是近年来随着各种新材质、新工艺的不断发展，大幅度拓宽了涂层刀具的应用领域和生产效率。
涂层刀具的质量直接关系其使用性能。这种刀具质量的优劣主要由两方面决定，即基体材质的质量和*终涂层的质量。下面就从这两个方面讨论如何控制好刀具质量。
2影响涂层刀具质量的主要因素硬质合金涂层刀具的实际性能取决于其物理、力学和化学性能，而这些性能又取决于其组织结构和成分。
为了使涂层刀具获得*佳的使用性能，首先应保证合金基体的质量。当确定了合金基体的成分、晶粒度和制造工艺后，在生产过程中控制碳量就成了控制合金基体质量的核心。对合金基体而言，碳含量决定了选定材质的相成分。如WC―Co合金的碳量不同，其相成分可分为wc+Con或wc+Co或WC+Co+C；同时也决定了它的钴相成分（Co中含W量不同）。大量实例充分证明，所有硬质合金的碳含量的控制对于获得*佳物理性能是极为重要的。
合金的相成分不同导致合金的强度、硬度、化学特性等性质也不同，即使正常相区内碳量的微小变化都会引起合金性能的变化。不同的应用范围对合金的性能有不同的要求，同时要求有一个*佳的碳量与之相对应。合金的碳含量同时还影响合金的晶粒长大和产品的弯曲变形1.大量研究和试验证明，涂层基体中过量的渗碳或轻度脱碳都将显著降低刀具的*终使用性能。由于碳量的微小变化会引起相成分和组织结构的变化，同时会影响粘结相的成分，从而改变材料的强度、硬度和高温化学性能，因此几乎在所有工具中石墨都导致过裂纹早生和损坏。
CVD涂层通常温度较高（1（D0C左右）在涂层过程中，反应过程在一定的相变条件下，以利于基体与涂层结合，在其界面易形成一种过渡层，即：脱碳层（又称n相层）。n相性脆，硬度高、强度低，当该层较厚时IMm，呈连续状）对涂层结合有一定影响。在切削加工中，涂层易沿此层剥落，造成刀具过早失效。而石墨硬度很低，含量过高会显著降低合金的耐磨性和强度。长期应用证实，为控制界面形成过厚的n相层，对用于cvd涂层的基体，*好应控制适量的石墨相，而高精切削的CVD涂层合金基体，绝对不允许出现n相。石墨相控制在C02之间比较适宜。为控制好合金中石墨的含量，在毛坯生产中首先应控制好Y相的Ct、Cf以及WC游含量和混合料的Ct、Cf，应用橡胶工艺真空烧结生产的该种基体混合料的总碳控制在Ct：6.30~6.40，Cf：表1合金基体碳含量对金相组织的影响试样合金刀片化学分析基体金相组织分析编号孔隙度非化孔洞（个）n相合碳严重都将会成为刀具损坏的断裂源。、2、3分别为WC、7相聚集和粗大WC的组织形貌。
表2涂层刀片基体石墨变化对涂层界面的影响试样编号涂层总层数涂层总厚度Cm）界面情况基体金相组织n相厚情况各层界面情况孔隙度非化合碳n相1四4卜5628轻度界面较平滑A02B⑴C00轻度显微n相2四3. 6283.5局部缺Co界面较平滑A02B⑴C00显微n相3四5 1不连续点状轻度界面不平滑A02B04C00无4四4 2~66无无界面从表1、表2中不难看出，为*大限度地发挥涂层硬质合金的使用性能，在合金生产过程中精确控制碳的含量是十分重要的。
不同用途的合金需采用不同粒度的WC和复式WC（相）。精加工切削刀具宜采用细颗粒、超细颗粒的WC晶粒；当a相、Y相晶粒偏粗，晶粒形貌不完整，颗粒粗细不均匀时刀具耐磨性显著下降，基体易出现崩裂，精加工刀具易发生崩刃性失效。
在硬质合金生产过程中，粒度控制通常是指对WC晶粒度的控制。在实际应用中，Y相、a相的粒度和晶形以及分布均匀性也将直接影响刀具的使用寿命。所谓均匀组织即Y相与a相晶粒度粗细的均匀性和分布的均匀。如果Y相颗粒比a相颗粒粗细大得多，在切削过程中，粗晶粒Y相容易剥落而导致合金不均匀磨损2.为获得较好的综合使用性能，应合理控制Y相、a相之间的晶粒组合。对成分相同、晶粒度不同的合金具有不同的特性，适用于不同的加工领域。在合金生产过程中，受工艺过程的影响，常出现WC晶粒不均匀长大，有时出现聚晶和晶粗大WC WC相聚集、长大这类缺陷对刀具耐磨性和综合机械性能有较大的影响。据前苏联资料介绍，在同一试样中出现两堆或以上的碳化钨聚集即作废品3.在高精切削的涂层基体中，当这些组织缺陷分布在刀具使用部位时，更会严重降低使用寿命。
纯Co有两种同素异构多晶型金属：一种是低于420C下稳定的a形态（六方密集形态），只有三个滑移面，比卩一Co吸收应变能力和松弛应力及协调二相应变状态的能力差，韧性差，室温下处于稳定状态；第二种是P―Co型（面心立方结构），有12个滑移面，韧性好（滑移面越多，韧性越好）。当合金受外力作用产生形变时，滑移面多的晶体能较多地吸收应变能和松弛应力以及协调二相应变状态，在烧结温度下处于稳定状态4.改变Co的晶型，主要靠球磨工序来完成控制好Co的相变过程和Co在合金中的分布状态，可进一步提高合金的质量。
Co相在合金中具有两种作用：一是将脆性的WC晶粒和韧性的Y相联接起来，起粘结作用；二是粒粗大现象16精切削刀具而言a鞴组织缺陷―美合筐制作产生变形时，4吸弛应力。当钴相出现聚集（或形成Co池）时，基体中的Co出现分布不均，减弱了粘结的功能，致使合金强度降低。据资料报道：钴池和粘结相分布不均是造成合金断裂的原因之一，也将直接影响后续的涂层质量。
总之，涂层硬质合金基体应具有均匀的结构，并且具有再结晶完好的烧结显微结构。
当基体材质选定之后，涂层工艺将直接影响刀具的*终使用性能。
工艺对质量的影响高精切削多选用复合涂层，每一层的晶型结构和纯度直接受涂层工艺的影响。涂层的晶粒越细、纯度越高，越有利于刀片的耐磨性，并且与基体的结合也越牢。大量金相及扫描电镜分析表明，沉积温度过高、沉积速率过快、涂层组织呈粗大枝状结晶都会影响涂层质量；沉积温度过低，也容易形成多孔、疏松的沉积物，降低与基体的结合强度。因此合理选择沉积温度是获得厚度适中、显微组织呈致密结晶的高质量涂层的必要条件。
复合涂层中过渡层的沉积工艺技术也非常重要。过渡层厚薄控制不好或在过渡层中出现异常相都将显著降低涂层质量。除对沉积温度和速率要严格控制外，沉积室气体压力也应严格掌握。试验证实，当沉积室气体压力大于20kPa时，涂层为多孔状组织，与基体结合强度较低，严重影响涂层刀具的性能。通常采用的沉积室气体压力在5~20kPa之间。
涂层厚度对质量的影响根据复合涂层的特点，通常按应用需求不同应将涂层总厚度控制在2~2（Pm，高精切削刀具的涂层厚度*好控制在3 ~5m之间，各层之间的厚度应有*佳优化组合。特别是为了提高复合涂层之间CVD涂层对脱碳敏感的基体材质（石墨为C⑴的材质）进行涂层时很容易在界面上形成n相。据资料报道，n相达到一定厚度时，其韧性会降低25% ~4）%.如在铣削加工中，HTCVD采用钴含量较高、韧性较好的基体将会产生较高含量的n相，即界面上n相较厚，当n相达到一定厚度时，涂层极易沿此处剥落，使刀具寿命降低。另外，由于无粘结剂的表面涂层容易产生裂纹，即使MT-CVD涂层也是如此，这将使合金在涂前、涂后的抗弯强度变化较大。表3列出了K20基体涂层前后的抗弯强度试验对比结果。
表3K20基体涂层前后的抗弯强度比较处理方式表层形貌涂层厚度（m）抗弯强度（N/mm2）无涂层从表3不难看出，高精切削加工刀具要获得理想的加工效率，首先必须选择适合设定涂层工艺的基体材质，第二就是严格控制涂层工艺，尤其是多层复合涂层过渡层的沉积工艺技术。
为解决界面结合强度这一难点，国内外大量推广如表层富钴这类韧性好的梯度合金材质和MT-CVD涂层工艺新技术，使涂层与基体界面以及各涂层之间的结合强度得到较大改进。
涂层质量的评定标准为：厚薄适宜、结合牢固、涂层均匀、界面平滑、晶粒细密。
（1）高精切削刀具基体材质组织结构应均匀，粘度相分布均匀，无缺钴现象和粗大的晶粒组织，严格控制基材的碳量。合理选择具有高强度、高硬度和高韧性的基材是保证涂层刀具质量的**步。
严格控制涂层工艺过程，保障涂层组织均匀细密、晶型完整，各层界面平滑。尽量降低n相的厚度，提高多层复合涂层之间的结合强度，特别要控制好过的结合强度和涂层的耐磨性和高温化学稳定性，应严格控制过渡层，尽量避免过渡层中出现异常相。
只有控制好涂层的总厚度和各层间厚度的*佳优化组合，才能显著提高刀具的使用寿命和切削效率。
涂层与基体界面对质量的影响各层的分布结合情况对于质量控制至关重要。
通过试验证明，当各层界面出现严重的液滴或过渡层有异常相时，结合很差，外力作用下很易沿此剥落。质量好的涂层，从金相上可直观地观察到各层界面平滑，厚薄均匀，颜色均匀一致，无任何异常相i（见）渡层的沉积工艺技术‘使各层达到*佳优化组合’充在Pro/E中基于点云数据建立CAD模型的几种方法张树森郑成志姚继权肖胜兵程俊廷辽宁工程技术大学和技巧，并进行对比得出结论。
1陈楚轩。硬质合金生产过程中的质量控制。610051成都市1基于点云数据建立CAD模型理论1.1逆向工程中点云数据的获取和预处理点或点云数据采集是逆向工程中的**个环节，是数据处理、模型重建的基础。现有的数据采集方法大概可以分为以下两类：①机械三坐标测量机测量的有序点数据；②激光、数字成像的三坐标测量数据，即大批量、无序的点云数据。
点云的预处理主要是指对点云数据进行滤波、压缩、拼合、统一等数据处理。由于实际工作中受到人为或随机因素的影响，测量结果含有噪音。在必要时可重新排列分开的点云，对点阵进行平滑滤波处理，测试或更正（优化）不良的点云或噪声点（即测量误差点），然后对冗余数据精简处理，根据需要创建点云的网格、点的分割或特征提取。
12曲线、曲面的生成和处理（即曲面重构）逆向工程*重要的工作之一是曲线、曲面拟合与CAD建模。曲线、曲面的创建主要是基于各种点云数据，可以是散乱点云、多个点列和各种特征点。
术改进涂层硬质合金刀片的加工特性，提高涂层刀具的使用寿命。
来源：中国刀具网
