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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。4)合理、准确使用切削液,能明显提高刀具寿命。首先切削液必须准确、干净、充分、有效。不同的刀具材料、不同的工件、不同的加工形式,应该根据目的要求,如粗加工时的冷却、精加工时的润滑,加注不同的切削液。5)地基、机床、夹具、工件、刀具等所有一切,构成一个系统,整个系统的刚性对刀具寿命的影响,也非常大。因为微小的震动使刀具和工件产生非正常微距位移,而使刀具无谓的增加了无效摩擦,*后导致刀具磨损,刀具寿命迅速下降。提高系统刚性是提高刀具寿命的重要措施和手段,但是要有效提高系统刚性,必须不断地进行细致而又复杂的调查、分析、研究工作。很多人认为要改变某个局部的结构要花费很大的经济成本,其实不然,一次性的人力物力投入,换来的可能是几年,甚至十几年长期的耗材成本的降低。
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    机床铣刀寿命预测
    在机械加工时,刀具破损会降低零件尺寸精度和表面完整性,当刀具磨损严重时,甚至会引起刀具破损,造成工件报废和损坏机床。因此刀具磨损监测和剩余寿命预测对于保证加工质量、提高生产效率具有重要意义。利用激光非接触测振手段,获取监测信号,从中提取时域、频域和时频域特征,从而进行数据分析,判断刀具磨损程度,作为刀具能否继续使用的数据支撑。连接好单点激光测振仪硬件,将激光打到被测物体表面(高温),根据现场要求调整测量距离,调整激光焦距和方向,开始测试;测量点为旋转刀具的刀柄,故所测得数据为轴的安装偏心引起的振动的和铣削振动合成量,轴转速为6000r/min,故在频谱上可见100Hz主频;是某刀具运行铣削初期的时域及频域图,主频为100Hz,其他倍频次之(幅值相对较小),分析因为铣刀在铣削初期,基本没有发生磨损,所以主频为转频,如下图;更换同一型号,另外一个刀具样品进行测试,发现主频由100Hz变为800Hz,分析该刀具出现了8倍转速通过频率,该频率可能为刀刃开刃产生的刀片通过频率。同时对应的铣削加工质量也变差,为到头处刀刃的加工质量,已出现材料的挤压和拉伸变形,为正常刀的加工质量,图中切削痕迹明显易见分析刀具样品二主频800Hz原因为:铣刀为四刃刀,当出现先磨损和缺角时,将变为8刃刀,在6000r/min刀的工作主频为800Hz刀片通过频率,工作转频100Hz次之。
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    如何正确认识数控加工的刀具寿命
    在数控加工中,刀具寿命是指从刀尖切削工件到刀尖报废的时间或从工件表面的实际长度算起的时间。刀尖加工时间是刀具企业计算刀具寿命的一个关键评价指标。典型刀具的使用寿命是每片刀片连续加工15到20分钟。刀具寿命是企业在比较理想的条件下测量出来的。根据不同的加工深度和不同的工件材料进给量,每片刀片连续加工15-20分钟,计算出相应的线速度与进给量的关系,形成相应的切削参数表。因此,每个企业的切割数据表也不同。1、刀具寿命会提高吗?刀具寿命15~20分钟,刀具寿命能否进一步提高?显然,您可以轻松地提高工具的使用寿命,但前提是要以生产线速度为代价。线速度越低,刀具寿命增加越明显(但线速度越低,加工时的振动会降低刀具寿命)。2、提高刀具寿命有实际意义吗?刀具成本与工件加工成本的比值很小。当线速度降低时,即使刀具寿命增加,刀具加工的工件数量也不一定增加,但加工产品的加工成本增加。应理解为尽可能多地增加工件,同时确保尽可能长的刀具寿命。
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    通过刀具管理系统可以满足下列需求
    (1) 库房管理方面需求。①刀具出入库:什么人借的什么刀、数量及借出归还日期等。②刀具查找:根据刀具类别、规格及位置等快速查找所需要刀具。③刀具组装:是否有需要重新组装刀具,如果组装,是否有相应的构件。(2)工艺准备方面需求。①刀具并行准备:根据工艺人员提供的生产用刀具清单,工具员“按需”准时备刀。②真实刀具查询:刀具破损工艺人员编制加工工艺规程和加工程序时,能及时查询库存刀具,及时了解是否有合适的刀具,数量是多少。③切削专家库:每个刀具建立优化过的切削参数库,能够让工艺人员借鉴刀具*优参数。(3)管理方面需求。①借出刀具管理:可随时查看每个工人借刀种类及数量、每台机床正在用刀种类及数量、逾期未还刀具提示等。②库存刀具分析:包括刀具库存、成本、预警、积压及报损等各类分析,确保库存*优。③流程审批:包括采购、报损等各类流程审批管理。④权限管理:不同人员具有不同权限,实现精确管理,并且每次操作都有日志,便于追溯管理。
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    刀具切削刃槽型
    铣刀刀体的几何角度和切削刃有助于控制热负荷。工件材料的硬度及其表面状况决定刀具前角的选择。正前角的刀具产生的切削力和热量较小,同时还可使用更高的切削速度。但是,正前角刀具比负前角刀具薄弱,负前角刀具可产生更大的切削力和更高的切削温度。切削刃的槽型可以引起和控制切削作用及切削力,从而影响热量的产生。刀具与工件接触的刃口可以进行倒角、钝化或是锋利的。经过倒角或钝化的刃口强度更大,产生的切削力更大、热量更多。锋利的刃口,可以减小切削力并降低加工温度。威尼人斯网址切削刃后的倒棱用于引导切屑,它可以是正倒棱也可以是负倒棱,正倒棱同时会产生较低的加工温度,而负倒棱设计强度更高,产生更多热量。铣削过程为断续切削,铣削刀具的切屑控制特征通常不如在车削中那么重要。根据所涉及的工件材料以及啮合弧,判断形成和引导切屑所需的能量可能会变得十分重要。狭窄或强制断屑切屑控制槽型能够马上卷起切屑,并产生更大的切削力和更多热量。更开阔的切屑控制槽型可产生更小的切削力和更低的加工温度,但可能不适用于某些工件材料和切削参数组合。冷却控制金属切削加工中产生的热量的方法是控制冷却液的应用。温度过高会导致切削刃快速磨损或变形,因此必须尽快控制热量。为了有效地降低温度,必须对热源进行冷却。多种彼此相关的因素共同形成了金属切削加工中的负荷。在加工过程中,这些因素会相互影响。铣削加工中的热量问题以及它们与机械因素的关系。熟悉产生金属切削负荷的各项因素及其相互作用的总体结果,将有助于制造商优化其加工工艺并*大限度地提高生产率和盈利能力。
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