刀具涂层在轴加工中的应用

斯太尔贯通轴为中桥上的重要传动零件，（如图所示），其承担着将传动轴输送出的力矩传送至后驱动桥的作用。其质量好坏直接影响到车辆运行是否正常。 输入端花键原图纸结构形式为矩形花键，加工工艺为：滚矩形花键A——磨外圆C——滚花键D——热后校直C——磨矩形花键A。2007年公司尝试将STR贯通轴花键改为渐开线花键，并进行了小批量试制加工，加工工艺方法为：热前磨外圆B——滚渐开线花键A————热前磨外圆C——滚花键D——热后校直C——热后校直B，花键连接改为渐开线后，消除了原矩形花键形式磨削裂纹现象，但热前需增加一道磨C处外圆工序，而且由于热后需要同时满足A 、C处校直精度，给加工带来很大困难，且生产效率受到一定影响。 为保证整桥的密封，就需要保证凸缘法兰与贯通轴花键装配后对油封的综合跳动量，所以渐开线外花键对轴承安装外径的跳动尤其重要。根据我厂设备的实际情况，贯通轴热前滚渐开线花键跳动工艺保证能力在0.04。由于热处理校直难度增加，批量生产时，热处理淬火后校直工艺保证能力在0.08，无法满足产品图纸要求0.06，经常出现因凸缘与贯通轴花键装配后对油封的综合跳动量大而导致的漏油问题。 刀具涂层原理及可行性分析 根据金属切削原理，在正常切削时，刀具的磨损主要包括以下几种：后刀面磨损；前刀面磨损，即月牙洼磨损；前后刀面同时磨损。 刀具涂层是指在强度和韧性较好的硬质合金或高速钢(HSS)基体表面上，利用气相沉积方法涂覆一薄层耐磨性好的难熔金属或非金属化合物，涂层作为一个化学屏障和热屏障，减少了刀具与工件间的扩散和化学反应，从而减少了月牙洼磨损。涂层刀具具有表面硬度高、耐磨性好、化学性能稳定、耐热耐氧化、摩擦因数小和热导率低等特性。如图为欧瑞康巴尔查斯（Oerlikon Balzers）所做的涂层刀具与未涂层刀具的切削状况示意图。