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    刀具破损的表现
    1) 切削刃微崩当工件材料组织、硬度、余量不均匀,前角偏大导致切削刃强度偏低,工艺系统刚性不足产生振动,或进行断续切削,刃磨质量欠佳时,切削刃容易发生微崩,即刃区出现微小的崩落、缺口或剥落。出现这种情况后,刀具将失去一部分切削能力,但还能继续工作。继续切削中,刃区损坏部分可能迅速扩大,导致更大的破损。2) 切削刃或刀尖崩碎这种破损方式常在比造成切削刃微崩更为恶劣的切削条件下产生,或者是微崩的进一步的发展。崩碎的尺寸和范围都比微崩大,使刀具监控完全丧失切削能力,而不得不终止工作。刀尖崩碎的情况常称为掉尖。3) 刀片或刀具折断当切削条件极为恶劣,切削用量过大,有冲击载荷,刀片或刀具材料中有微裂,由于焊接、刃磨在刀片中存在残余应力时,加上操作不慎等因素,可能造成刀片或刀具产生折断。发生这种破损形式后,刀具不能继续使用,以致报废。4) 刀片表层剥落对于脆性很大的材料,如TiC含量很高的硬质合金、陶瓷、PCBN等,由于表层组织中有缺陷或潜在裂纹,或由于焊接、刃磨而使表层存在着残余应力,在切削过程中不够稳定或刀具表面承受交变接触应力时极易产生表层剥落。剥落可能发生在前刀面,刀可能发生在后刀面,剥落物呈片状,剥落面积较大。涂层刀具剥落可能性较大。刀片轻微剥落后,尚能继续工作,严重剥落后将丧失切削能力。
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    刀具钢材的选择与类型
    这种钢材常用来制作硬度较高的中档位价格的刀具,刀片硬度:62-65 HRC,较难重新磨制,刃口边缘保持能力好,抗腐蚀能力低,韧性较好。在中档次级别的刀具品牌中常用这两种钢材来制作刀具,比如CRKT,哥伦比亚河通过使用特殊的热处理工艺和在钢材中加入非常高的碳含量,将这种硬度较高但也非常脆的制刀材料变成一种非常坚韧并且耐用的刀身材质。与类似价位和同级别的刀具相比,这种钢材制成的刀片的硬度和刃口保持力高于平均水平,但对于初学者来说,是很难自己把刀重新磨利的,而且由于内部成分大部分是碳,缺乏大量的铬元素,所以抗腐蚀能力也比较差。D2钢常用于制作中档价位的刀具,国内几年前,有一阵子很多厂家生产的刀具很喜欢在刀身上打上D2的标,至于是不是真的D2钢,也要看价位和厂家的加工热处理的实力了。刀片硬度55-62 HRC,较难重新磨砺,刀刃边缘保持能力较好 ,抗腐蚀能力低 ,韧性较好 。整体来讲,D2钢是属于用来制作刀具综合性能较好的钢材型号。D2钢在各个属性方面并不是各个都突出,许多人选择D2钢是因为其价格相对较低,但其韧性和硬度相对来讲又比较好。D2的铬含量只有13%,铬含量水平低则意味着D2钢在很多时候不能很好地应对腐蚀对钢材的损坏,使用者必须要对刀具寿命进行保养,保持刀身干燥和清洁,以实现D2钢的*大使用效能。
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    如何估算数控加工中心的刀具寿命?
    1)对于失效极限的确定,也就是说,刀具使用到什么情况下不能用了。除了崩刃、破裂等极端状况。主要是指磨损,特别是精加工时,一般认为精加工刀片后刀面磨损0.2毫米以内是正常的。但是如果是定径刀具,后刀面磨损会造成工件直径变化,一旦出现径向尺寸变化达到危险情况就要换刀了。又如,对表面粗糙度有特殊要求,刀具略有磨损,表面粗糙度略有下降即不能满足要求时,也必须换刀。估算时就必须按一定比例酌情降低估算值。如果径向尺寸有调整或可补偿的时候、表面粗糙度要求比较低的加工,则可按比例提高估算值。2)切削速度对刀具的磨损有相当大的影响,一般的来说,线速度越快,刀具寿命越短,但是线速度太低的话,一方面影响加工效率,同时也不一定对刀具寿命有利,所以切削速度的选择,必须参考刀具制造厂提供的切削参数,再结合现场情况确定一个*合理的速度。3)被加工工件的材料,对刀具寿命也有相当大的影响。看似相同的材料,内部所含材料成分比例略有不同,可能切削性能就有很大的区别。即使完全相同的材料,如部件结构不同、成型方法不同、热处理设备或工艺不同、前道工序加工刀具不同,都会造成刀具寿命有显著差别。如不锈钢件加工,如前道工序粗加工的刀具不锋利,在工件表面因冷作硬化效应,形成一层硬化层,致使后道工序的精加工刀具急剧磨损,对精加工刀具寿命造成严重的影响。
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    刀具磨损的原因有哪些?如何处理?
    刀具磨损与一般机械零件的磨损不同,一方面由于刀具前刀面所接触的切屑和后刀面所接触的工件都是新生表面,这个表面不存在氧化层或其他污染。另一方面又由于刀具的摩擦区(前刀具、后刀面)是在高压(大于工件材料的屈服应力)、高温(700~1200℃)作用下进行的,所以刀具的磨损原因极其复杂,按性质大体可分为机械作用和热-化学作用两类原因。1、机械作用的磨损两相接触物体表面间,具有相对运动时,硬物体使软物体摩擦面上材料减少的现象,称为机械磨损。刀具材料虽比工件材料硬,但从微观上看,在工件材料中包含有氧化物(SiO2、AL203)、碳化物(Fe3C、SiC)等硬质点。这些硬质点的硬度很高,它们像切削刃一样,在刀面上划出划痕,使刀具磨损。此外,积屑溜脱落的碎片,黏结在切屑或工件上,也会使刀具磨损。机械磨损是低速时形成刀具磨损的主要原因。这时,切削温度较低,其他磨损都不显著。由机械磨损产生的磨损量与刀具和工件间相对滑动距离或切削路程成正比。2、热-化学作用的磨损由于高温,使接触面间产生某些化学作用,形成化学反应而引起的刀具磨损。这种磨损有以下几种:(1)黏结磨损(2)扩散磨损(3)氧化磨损或化学磨损(4)相变磨损由上可知,温度对刀具磨损起着决定性的作用,温度越高,刀具磨损越快。
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    刀具磨损机理先容
      在金属切削加工中,产生的热量和摩擦是能量的表现形式。由很高的表面负荷以及切屑沿刀具前刀面高速滑移而产生的热量和摩擦,使刀具处于一种**挑战性的加工环境中。  切削力的大小往往会上下波动,主要取决于不同的加工条件(如工件材料中存在硬质成份,或进行断续切削)。因此,为了在切削高温下保持其强度,要求刀具具有一些基本特性,包括极好的韧性、耐磨性和高硬度。  尽管刀具/工件界面处的切削温度是决定几乎所有刀具材料磨损率的关键要素,但要确定计算切削温度所需的参数值却十分困难。不过,切削试验的测量结果可以为一些经验性的方法奠定基础。  通常可以假定,刀具破损在切削中产生的能量被转化为热量,而通常这些热量的80%都被切屑带走(这一比例的变化取决于几个要素——尤其是切削速度)。其余大约20%的热量则传入刀具之中。即使在切削硬度不太高的钢件时,刀具温度也可能会超过550℃,这是高速钢在硬度不降低的前提下能够承受的*高温度。用聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具切削淬硬钢时,刀具和切屑的温度通常将超过1000℃。
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