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    刀具寿命管理功能
    刀具寿命管理功能是FANUC系统自带的一种比较实用的功能,在刀具寿命管理画面中设定每把刀的使用寿命,当刀具使用寿命到达设定寿命时,系统就会发出刀具寿命到达报警,提醒操编辑及时更换刀具,避免因刀具磨损严重导致加工工件报废。刀具寿命管理功能属于FANUC系统默认功能(0i系列属于默认功能,31i系列属于选配功能),具有单独的寿命管理设定画面(如下图),但是在很多设备上却找不到刀具寿命管理的画面,这是因为设备并没有打开刀具寿命管理功能,那么该如何打开系统刀具寿命管理功能呢?首先以0i-D系统为例,若想打开系统刀具寿命管理功能,需要将参数8132#0(TLF)设定为1,该参数用于刀具寿命管理功能的打开与关闭,设定为0表示关闭刀具寿命管理功能,设定为1表示打开刀具寿命管理功能;此时系统会提示需要关闭电源,重新启动,重启系统后刀具寿命管理画面就可以正常显示了;对于0i-F系统来说,若想打开刀具寿命管理功能,除了需要将参数8132#0(TLF)设定为1之外,还需要设定参数6813,参数6813为设定刀具寿命管理*大组数,设定范围为0~256,若设定为0,则系统默认刀具寿命管理功能关闭;设定完成后,系统提示关闭电源,重新启动,重启设备后,刀具寿命画面就可以正常显示了。
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    刃口钝化能提高刀具耐用度
    从经过刃口钝化处理的刀具(如一把带4个切削刃的整体硬质合金铣刀,直径D=16mm,螺旋角λ=40°,前角γ=12°,径向后角α=10°)的微观形状可以清楚地看到,刀具刃口经过精密修整处理后,除刃口被钝化外,刃沟表面也被抛光。用经过刃口钝化处理的刀具,按传统的切削参数进行加工时,其使用寿命可提高70%。刃口钝化量越大,刀具的耐磨损性能越好。未经钝化处理的刀具在切削加工时,刃口部位会因细微破损而出现较大磨损,而这种现象在经过刃口钝化处理的刀具上很少发生,这是因为在切削加工中,切削刃上会产生很大压力,并在经钝化处理的刀刃上形成一些粘结物,从而使刀刃变得更坚固而不易磨损。刀具经过钝化处理后,刃口的切削性能更加稳定,这对提高钛金属的加工效率尤为重要。由于可有效避免刃口破损,因此,刀具磨损的分布和过程十分均匀和稳定,切削加工的安全性和可靠性也大为提高。在刃口钝化量*大的情况下,加大每齿进给量的试验数据表明:当每齿进给量 fz=0.06mm,即在比普通切削条件增加一倍的情况下,刀具的耐用度*高。试验在切削量达到vw=2300cm3时中断停止。由于减小了各个切削刃的切削行程,因此fz=0.06mm时比fz=0.03mm时的刀具耐用度大为提高。为了加工相同数量的材料,有必要降低刀具的转速。而当切削厚度大于刀具刃口后面节段Sα 时,也能改善刀具磨损状况。但是,继续提高刀齿进给量,会引起机床机械负荷增大而导致磨损加大,使切削量下降。另外,刃口经过钝化处理还可降低切削过程产生的颤振,即使选用较高的切削参数进行切削加工,仍可保证刀具的耐用度。刃口经钝化处理后,刀具在使用时磨损非常均匀,此时在刀具的前面和后面都会形成粘结物。当进给量较大时,刃口并未出现明显破损。为了做进一步试验,将每齿进给量提高到 fz=0.15mm,切削深度减小到ap=5mm。当切削深度较大时,切削力也相应增大,从而导致刀具破损。当进给量也较大,切削深度ap=16mm时,切削过程会出现颤振,使刀具发生破损,机床主轴也会受损。
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    刀具点蚀的原因有哪些?
    在刀具中,锈蚀一般是由点蚀引起的。点蚀也是厨刀中*常见的腐蚀类型。不管碳含量是高还是低,都会产生点蚀。大家知道,在钢材里,铬是抵抗腐蚀产生的元素。威尼人斯网址铬含量越多,越不容易生锈,这也是不锈钢比碳钢更不易生锈的原因。铬会形成一层薄薄的氧化铬,能保护钢材免受腐蚀。不过氧化铬层也是会破损的。当氧化铬层破损后,通常会形成一层新的氧化铬层。但是如果它没有及时形成新的氧化铬层呢?这时就会生锈。特别是在潮湿的环境里。所以,一般产生点蚀的时候,说明刀子上的氧化铬层已经有损坏了。氧化铬层的损坏原因很多,可能是被碰撞到了,也有可能是碰到了化学物质,比如洗涤剂食品酸等。点蚀可以用软布加刀油轻轻去除。但是很遗憾,一般刀子上有了点蚀,即使是把锈蚀去掉,刀片上也会留下一个小坑。如何防止点蚀:使用后马上清洁并擦干刀具。不要让刀碰到盐、汗等酸性物质。不要把刀放在高湿度、高热度的环境里。切勿将湿刀放在水槽或菜板上。不时地打磨刀片,能防止刀刃上的点蚀。使用完立即擦拭干净刀子。
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    刀具破损的形态
    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。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。5) 切削部位塑性变型威尼人斯网址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。TiC基硬质合金的弹性模量小于WC基硬质合金,故前者抗塑性变形能力加快,或迅速失效。PCD、PCBN基本不会发生塑性变形现象。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。
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    车刀的主要几何角度及选择
    1)前角(γ0 ) 选择的原则前角的大小主要解决刀头的坚固性与锋利性的矛盾。因此首先要根据加工材料的硬度来选择前角。加工材料的硬度高,前角取小值,反之取大值。其次要根据加工性质来考虑前角的大小,粗加工时前角要取小值,精加工时前角应取大值。前角一般在-5°~ 25°选取。通常,制作车刀时并没有预先制出前角(γ0),而是靠在车刀上刃磨出排屑槽来获得前角的。排屑槽也叫断屑槽,它的作用是折断切屑,不产生缠绕;控制切屑的流出方向,保持已加工表面的精度;降低切削抗力,延长刀具寿命。 2)后角(α0 )选择的原则首先考虑加工性质。精加工时,后角取大值,粗加工时,后角取小值。其次考虑加工材料的硬度,加工材料硬度高,主后角取小值,以增强刀头的坚固性;反之,后角应取小值。后角不能为零度或负值,一般在6°~12°选取。3)主偏角(Kr )的选用原则首先考虑车床、夹具和刀具组成的车削   工艺系统的刚性,如系统刚性好,主偏角应取小值,这样有利于提高车刀使用寿命、改善散热条件及表面粗造度。其次要考虑加工工件的几何形状,当加工台阶时,主偏角应取90°,加工中间切入的工件,主偏角一般取60 °。主偏角一般在30°~ 90°,*常用的是45°、75 °、90 °。4)副偏角(Kr’)的选择原则首先考虑车刀、工件和夹具有足够的刚性,才能减小副偏角;反之,应取大值;其次,考虑加工性质,精加工时,副偏角可取10°~15°,粗加工时,副偏角可取5°左右。5)刃倾角(λS)的选择原则主要看加工性质,粗加工时,工件对车刀冲击大, 取λS≤ 0°,精加工时,工件对车刀冲击力小, 取λS≥ 0°;通常取λS=0°。刃倾角一般在-10°~5°选取。
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