一种PVD法制备金属氧化物涂层的刀具转架的制作方法

本发明涉及硬质合金刀片制备领域领域，具体涉及一种pvd法制备金属氧化物涂层的刀具转架。

背景技术：

刀片上常用的金属氧化物涂层主要有al2o3、tio2、zro2等。面对严苛的加工条件与环境，应用生产中对刀片涂层的要求也愈发严格。现代制造技术主要以高速、干式切削为主，在切削过程中势必会产生大量热量，从而加剧涂层以及基体的失效；氧化物涂层的工艺效果之一是刀片与工件的摩擦系数小，在加工过程中能够减少传导至内部涂层及基体的热量，特别是在切削不锈钢等难加工材料时，能够减少因工件高温软化导致的粘刀现象，降低切削温度，减小加工形变；效果之二是刀具表面的氧化物层可以减少刀具与工件之间的元素扩散，提高刀具的使用寿命。

目前国内外氧化物涂层通常选择cvd法来制备，但cvd法的制备温度高(900-1100℃)，对于硬质合金为基的刀片来说，高温会使得涂层与基体之间容易形成一层脆性的脱碳层，导致刀片脆性破裂，且cvd法对环境有一定的污染，与现在提倡的绿色发展是相违背的，而pvd方法很好的解决了这些问题。本专利所涉及的实验基于pvd法中的电弧离子镀原理，即以金属靶材作为阴极，真空室为阳极，利用阴阳极产生的弧光放电蒸发离化靶材，在真空室内形成等离子体进一步沉积在刀片上。由于其低温、无污染、离化率高、膜基结合力好、便于工业化生产等优点，是工业界广泛应用的氮化物、碳化物硬质涂层的制备方法。

但pvd技术沉积氧化物涂层会带来另一个问题，即氧化物涂层的沉积导致固定样品的转架导电性减弱，使得靶材电离的电荷在转架上大量积累以及传统转架刀片与杆架接触不好造成放电现象(以下称为“打火”)，在沉积过程中出现的打火现象都会对涂层性能有严重的损害。

技术实现要素：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种pvd法制备金属氧化物涂层的刀具转架。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种pvd法制备金属氧化物涂层的刀具转架，包括杆架、隔套、刀片、弹簧、固定销组件、套筒和不锈钢罩；

多个所述杆架通过连接底板和不锈钢罩形成刀具转架结构；

所述刀片通过隔套均匀安装在杆架上；

所述弹簧安装在所述杆架上，且所述弹簧挤压安装在所述杆架上的刀片；

所述固定销组件可移动的固定安装在所述杆架上，且所述固定销组件通过弹簧挤压固定所述刀片；

所述不锈钢罩安装在连接板上。

作为优选的，所述杆架底部设置有连接座。

作为优选的，所述杆架的上端设置有连接部，所述连接部设置有外螺纹，所述套筒设置有内螺纹，所述内螺纹与所述外螺纹相配合。

作为优选的，所述固定销组件包括套筒和固定件调节件；所述套筒为中空的圆柱形，且所述套筒的一侧开设有连接孔，所述固定件调节件可以调节的安装在所述连接孔上。

作为优选的，所述连接孔设置有内螺纹，所述固定件调节件设置有外螺纹，所述内螺纹和所述外螺纹相配合。

作为优选的，所述固定件调节件为圆弧结构，所述固定件调节件的弧度与杆架的弧度相同。

有益效果在于：在杆架上端增加弹簧以及固定销组件对底下刀片进行压紧固定，加强刀片与杆架的接触，防止其在转动过程中出现松动的现象以及预防松动后带来的放电现象。

在样品杆架上端添加一个套筒，当装载好刀片的杆架最终固定在转架上后，我们根据杆架的直径设计了一个套筒安装在杆架顶端，主要目的是避免杆架顶端沉积氧化层，增强杆架与转架底座、与真空室的导电性。

转架上端设计一个不锈钢罩主要目的是防止氧化物涂层在裸露的杆架表面沉积，保持转架上下导电性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所述的pvd法制备金属氧化物涂层的刀具转架的结构示意图；

图2是本发明所述的pvd法制备金属氧化物涂层的刀具转架的杆架的结构示意图；

图3是本发明所述的pvd法制备金属氧化物涂层的刀具转架的杆架的剖视图；

图4是本发明所述的pvd法制备金属氧化物涂层的刀具转架的改进前的偏压曲线；

图5是本发明所述的pvd法制备金属氧化物涂层的刀具转架的改进后的偏压曲线。

附图标记说明如下：

1、杆架；2、隔套；3、刀片；4、弹簧；5、固定销组件；6、套筒；7、不锈钢罩。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

参见图1-图3所示，本发明提供的一种pvd法制备金属氧化物涂层的刀具转架，包括杆架1、隔套2、刀片3、弹簧4、固定销组件5、套筒6和不锈钢罩7；

多个所述杆架1通过连接底板和不锈钢罩7形成刀具转架结构；

所述刀片3通过隔套2均匀安装在杆架1上；

所述弹簧4安装在所述杆架1上，且所述弹簧4挤压安装在所述杆架1上的刀片3；

所述固定销组件5可移动的固定安装在所述杆架1上，且所述固定销组件5通过弹簧4挤压固定所述刀片3；

所述不锈钢罩7安装在连接板上。

作为优选的，所述杆架1底部设置有连接座。

作为优选的，所述杆架1的上端设置有连接部，所述连接部设置有外螺纹，所述套筒6设置有内螺纹，所述内螺纹与所述外螺纹相配合。

作为优选的，所述固定销组件5包括套筒6和固定件调节件；所述套筒6为中空的圆柱形，且所述套筒6的一侧开设有连接孔，所述固定件调节件可以调节的安装在所述连接孔上。

作为优选的，所述连接孔设置有内螺纹，所述固定件调节件设置有外螺纹，所述内螺纹和所述外螺纹相配合。

作为优选的，所述固定件调节件为圆弧结构，所述固定件调节件的弧度与杆架1的弧度相同。

采用上述结构如下：

将被加工的刀片3根据顺序依次安装在杆架1上，然后通过多个杆架1组装成刀具转架，对转架的改进，涂层沉积过程中打火现象相比使用传统转架明显减少，该现象结果可由肉眼观测以及设备监测曲线得出。在保证同样的参数，用传统的转架及改进的新转架进行实验，从图中可以看出传统转架在涂层沉积阶段的偏压曲线(图4的00:00-01:00阶段的蓝色线)有大幅度的变动，而经过改进创新的转架偏压曲线(图5的12:00-13:00阶段的蓝色线)基本达到平缓，无明显的波动。正常沉积过程中偏压是保持恒定的，只有出现打火时偏压曲线才会不稳定，这是由于转架与样品之间不导通使得靶源离子大量堆积产生放电造成的。由此可表明，改进的新转架基本解决了打火的问题。

有益效果在于：在杆架1上端增加弹簧4以及固定销组件5对底下刀片3进行压紧固定，加强刀片3与杆架1的接触，防止其在转动过程中出现松动的现象以及预防松动后带来的放电现象。

在样品杆架1上端添加一个套筒6，当装载好刀片3的杆架1最终固定在转架上后，我们根据杆架1的直径设计了一个套筒6安装在杆架1顶端，主要目的是避免杆架1顶端沉积氧化层，增强杆架1与转架底座、与真空室的导电性。

转架上端设计一个不锈钢罩7主要目的是防止氧化物涂层在裸露的杆架1表面沉积，保持转架上下导电性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。