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    刀具破损刀具破损的表现
    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。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。5) 切削部位塑性变型刀具监控具钢和高速钢由于强度小硬度低,在其切削部位可能发生塑性变型。硬质合金在高温和三向压应力状态直工作时,也会产生表层塑性流动,甚至使切削刃或刀尖发生塑性变形面造成塌陷。塌陷一般发生在切削用量较大和加工硬材料的情况下。6) 刀片的热裂当刀具承受交变的机械载荷和热负荷时,切削部分表面因反复热胀冷缩,不可避免的产生交变的热应力,从而使刀片发生疲劳而开裂。例如,硬质合金铣刀进行高速铣削时,刀齿不断受到周期性地冲击和交变热应力,而在前刀面产生梳状裂纹。
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    如何估算数控加工中心的刀具寿命?
    在制定项目工作中,常常要对刀具使用寿命做一个估算,将此作为预算、规划的参考依据。通常应该对相同行业,相同产品类似加工形式刀具消耗情况调查和了解,以此作为基础,进行成熟度、准确性评估后,做出本企业相应刀具寿命的预定值。但因种种原因,很多时候希翼用更直接的形式,得到刀具寿命数据。泰勒公式在机械加工专业理论学科内,通常用泰勒(F.W.Taylor)公式来表示刀具耐用度(T)与线速度(V)之间的关系。VTm=C1,称为T-V关系式,不同的工件材料、不同的刀具材料、不同的切削条件有不同的系数和指数。可以在双曲线坐标系内划出不同的刀具耐用度关系图表,叫做T-V图。同样,还有T与f(进给量),ap(切深)的关系式、图表。泰勒公式被用在课堂上和实验室内,很少有在工厂使用。工厂习惯用估算的方法来得到刀具耐用度,或者叫刀具寿命。一般有以下几种估算方法:01按切削时间计:金属切削刀具行业内,以刀具寿命15分钟来推荐切削线速度。在实际使用时,一般取刀具品牌制造厂推荐值的75%,此时刀具寿命约为60分钟。一个刀刃可加工工件数量可按下式估算:N=(19100XVXf)/(DXh)N - 刀具寿命,可加工工件数,单位:个V – 刀具选用切削线速度,单位:米/分钟f – 加工时的进给量,单位:毫米/转D – 被加工件工件直径,单位:毫米h - 加工长度,毫米N=(19100X150X0.1)/(50X100)=57.3即,按上述条件计算,每刃可加工57个工件。02以切削距离计:切削距离是指,假设一个刀刃,在一个非常大的工件上连续不断地按一定的速度切削,这把刀从开始到失效所走过的路程全长,称为切削距离寿命。用L来表示。一个刀刃可加工工件数量可按下式估算:N=(318300XLXf)/(DXh)N - 刀具寿命,可加工工件数,单位:个L - 切削距离预计寿命,单位:千米f – 加工时的进给量,单位:毫米/转D – 被加工工件直径,单位:毫米h - 加工长度,毫米
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    PCD刀具哪些措施可以“止损”
    因为金刚石刀具与其他刀具都有各自特性,因此根据工件材质、切削工况等因素来选择合适的刀具材料,并尽量采用强度高而又耐磨的材料;由于各种刀片在形状尺寸、刀尖圆弧角度、断屑槽类型、刀杆的类型均具有不同的特点,应根据加工内容、工件材料、切削条件以及刚性、精度、操作性能等来选用适宜的刀和刀杆种类,以便充分发挥且切削效率,同时保证刀具的形状尺寸,几何参数符合有关标准和规定是保证加工精度的重要条件。对刀具磨损更换周期应有明显规定,此点对转为刀具尤为重要;注意刀尖的安装精度、选用合理的卡紧方式和夹紧机构,以保证良好的操作加工性能和刀尖精度,并便于排屑;综合考虑被加工材料材质、刀具形状及材料、切削条件和机床性能等因素采用*佳的断屑、排屑、清屑等措施,如PCD车刀可合理增加断屑槽,防止切屑缠卷刀具或工件,影响表面加工质量,保证人员安全,合理断屑既保证产品质量,又增加了刀具寿命。
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    PCBN刀具常见的磨损形式以及改善措施
    PCBN刀具在使用过程中会产生正常磨损和非正常磨损。PCBN刀具的正常磨损形式主要有氧化磨损、相变磨损、摩擦磨损、粘结磨损、微崩刃型磨损、剥落磨损等,且各种磨损因素相互影响、相互促进。PCBN刀具非正常磨损的影响因素主要有切削用量和刀片几何参数选择不当、加工系统刚性不足等。为提高PCBN刀具寿命,针对PCBN刀具在实际使用中常见的磨损形式和破损现象,可采取以下具体措施予以改善:1.后刀面磨损改善措施:①提高切削线速度;②增大工件进给率;③增大切削深度;④检查刀片切削点是否位于中心高处;⑤如被加工材料为铸铁,应检查其铁素体含量是否在控制范围内。2.月牙洼磨损改善措施:①降低切削速度;②减小工件进给率。3.切削捶击改善措施:①提高切削速度;②降低切削进给率;③改进刀具切削前角(如改用圆刀片等)。4.刃口崩碎改善措施:①采用刃口有倒刃或经研磨处理的刀片;②降低切削速度或尽可能避免断续切削;③提高工艺系统刚性;④如断续切削不可避免(如加工表面有孔、槽等),则应对相应的切削进入部位作预倒角处理;⑤改变切削线速度以优化切削状况,避免振动。5.铣削时刀片前刀面剥落改善措施:①减小刀具切入角(*好小于20°);②尽可能采用逆铣方式;③避免使用冷却液;④提高切削速度。6.刀口严重崩刃改善措施:①减小切削深度或加工余量以降低切削载荷;②降低切削速度;③适当加大刀尖圆角半径(甚至可采用圆刀片);④采用经过倒刃或研磨刃口的刀片;⑤检查刀片安装是否正确、可靠,安装面是否完好(特别是整体CBN刀片);⑥检查刀片切削刃口中心高是否正确。
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    刀具耐用度合理确定
    刀具的寿命1、刀具寿命:一把新刀(或重新刃磨过的刀具)从开始使用直至达到磨钝标准所经历的实际切削时间,称为刀具寿命。2、刀具总寿命:对于可重磨刀具,刀具寿命指的是刀具两次刃磨之间所经历的实际切削时间;而对其从第一次投入使用直至完全报废(经刃磨后亦不可再用)时所经历的实际切削时间,叫做刀具寿命。刀具耐用度合理确定刀具耐用度对切削加工的生产率和成本都有直接的影响,不能定的太高或太低,如果定的太高,势必要选择较小的切削用量,从而增加切削加工的时间,导致生产率的下降。如果定的太低,虽然可以采取较大的切削用量,但会使换刀、磨刀或调整机床所用时间增加过多,生产率也会下降。通常确定刀具耐用度的方法有两种。一是*高生产耐用度;二是*低生产成本耐用度。确定各种刀具耐用度时,可以按下列准则考虑:(1)简单刀具的制造成本低,故它的耐用度较复杂刀具的低。(2)可转位刀具切削刃转位迅速,更换简单,刀具耐用度可选低一些。(3)精加工刀具切削负荷小耐用度选的可高一些。( 4)自动加工数控刀具应选较高耐用度。
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