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    刀具磨损的不同原因
    在金属切削加工中,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。造成刀具磨损的机理主要是以下几种:机械力:刀片切削刃上的机械压力导致断裂。热量:在刀片切削刃上,温度变化导致裂纹,热量导致塑性变形 。化学反应:硬质合金和工件材料之间的化学反应导致磨损。研磨:在铸铁中,SiC夹杂物会磨损刀片切削刃。粘附:对于粘性材料,形成积屑层/积屑瘤。后刀面磨损原因:切削期间,与工件材料表面的摩擦会导致后刀面的刀具材料损耗。磨损通常*初在刃线出现,并逐渐向下发展。应对措施:降低切削速度,并同时增加进给,将可在确保生产率的情况下延长刀具寿命。月牙洼磨损原因:切屑与刀片 (刀具) 前刀面的接触导致出现月牙洼磨损,属于化学反应。应对措施:降低切削速度,并选择具有正确槽型和更耐磨涂层的刀片 (刀具) 将可延长刀具寿命。塑性变形塑性变形是指切削刃形状永久改变,切削刃出现向内变形 (切削刃凹陷) 或向下变形 (切削刃下塌)。切削刃下塌切削刃凹陷原因:切削刃在高切削力和高温下处于应力状态,超出了刀具材料的屈服强度和温度。应对措施:使用具有较高热硬度的材质可以解决塑性变形问题。涂层可改进刀片 (刀具) 的抗塑性变形能力。涂层剥落涂层剥落通常发生在加工具有粘结特性的材料时。原因:粘附负荷会逐渐发展,切削刃要承受拉应力。这会导致涂层分离,从而露出底层或基体。应对措施:提高切削速度,以及选择具有较薄涂层的刀片将可减少刀具的涂层剥落。
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    刀具管理为什么重要?
    作为重要的实体经济行业,机械制造业有着自己的一套行业规则。其中一条,就是对于刀具管理的重视。机械制造类企业关注的重点往往在刀具管理上,因为由于刀具管理而产生的成本控制与产品盈利将直接影响企业的整体效益和综合竞争力。因此,如何提高刀具的经济效益,提高刀具的可靠性和维修性,减少故障,使企业获得更大的、稳定的盈利也是大部分机械制造类企业长期关注的内容。除此之外,刀具的管理还有以下几点重要性:一、好的刀具管理可以帮助提升设备的使用寿命。不同的刀具有着不同的特性,包括材质、型号等。而刀具管理的一个很重要的任务就是帮助设备挑选出*合适的刀具。切削效果可以体现在平行度、粗糙度以及切削参数上,而通过好的刀具管理,可以提升设备的使用刀具寿命。二、刀具管理是影响设备单位产量的直接因素大家知道,在刀具切削中,有一个参数为进给量(F)。进给量(F)的定义为每分钟工作台移动的距离。合适的刀具可以在很大程度上提高这个参数,也就是提高设备的单位产量。而选择合适的刀具的过程,就是刀具管理的很重要的一部分。
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    后刀面磨损
    在很大切削厚度切削塑性材料时,由于积屑瘤的存在,刀具的后刀面可能不与工件接触。除此之外,通常后刀面都会与工件发生接触,而在后刀面上形成一道后角为0的磨损带。一般在切削刃工作长度的中部,后刀面磨损比较均匀,因此后刀面的磨损程度可用该段切削刃的后刀面磨损带宽度VB来衡量。由于各种类型的刀具在不同的切削情况下几乎都会了发生后刀面磨损,特别是切削脆性材料或以较小的切削厚度切削塑性材料时刀具的磨损主要是后刀面磨损,而且磨损带的宽度VB的测量比较简便,因此通常都用VB来表示刀具的磨损程度。VB愈大,不但会使切削力增大,引起切削振动,而且会影响刀尖圆弧处的磨损,从而影响加工精度及加工表面质量。
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    涂层刀具的种类
    根据涂层方法不同,涂层刀具可分为化学气相沉积(CVD)涂层刀具和物理气相沉积(PVD)涂层刀具。涂层硬质合金刀具一般采用化学气相沉积法,沉积温度在1000℃左右。涂层高速钢刀具一般采用物理气相沉积法,沉积温度在500℃左右;根据涂层刀具基体材料的不同,涂层刀具可分为硬质合金涂层刀具、高速钢涂层刀具、以及在陶瓷和超硬材料(金刚石和立方氮化硼)上的涂层刀具等。根据涂层材料的性质,涂层刀具又可分为两大类,即“硬”涂层刀具和 ‘软”涂层刀具。“硬”涂层刀具追求的主要目标是高的硬度和耐磨性,其主要优点是硬度高、耐磨性能好,典型的是TiC和TiN涂层。“软”涂层刀具追求的目标是低摩擦系数,也称为自润滑刀具,它与工件材料的摩擦系数很低,只有0.1左右,可减小粘接,减轻摩擦,降低切削力和切削温度。*近开发了纳米涂层 (Nanoeoating)刀具。这种刀具破损可采用多种涂层材料的不同组合 (如金属/金属、金属/陶瓷、陶瓷/陶瓷等),以满足不同的功能和性能要求。设计合理的纳米涂层可使刀具材料具有优异的减摩抗磨功能和自润滑性能,适合于高速干切削。
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    刀具寿命管理功能
    目前,很多数控系统都具备刀具寿命管理功能,可是由于20年代初期,国内人工成本普遍不高,很多企业在配置生产设备时自动化水平不高,因此对数控机床寿命的管理功能使用不是很强烈。但随着近几年国内人工成本普遍提高,很多企业在选择机床时倾向于购买单机自动化或柔性自动化生产线等设备,减少对操编辑数量的依赖,因此数控机床的刀具寿命管理功能在自动生产过程中起到关键作用,不仅能够提高设备的使用效率,还能够帮助企业更加合理的使用刀具控制生产成本。这条柔性生产线由一个桁架机械手和两台CAK3650d数控车床组成,能够加工不同规格的密封圈,桁架机械手从料仓中取出待加工工件,按艺加工顺序在A机床上加工完密封圈的A面,机械手自动将该零件从A机床上取下,实现翻面动作将该零件安顿到B机床,加工完B面后,机械手将其取下同时换上另-个工件,将成品放回成品料仓,而复始实现整个加工过程无人化。
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