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    各种刀具材料的耐热温度
    具有不同物理性能的刀具,如,高导热和低熔点的高速钢刀具、高熔点和低热胀的陶瓷刀具、高导热和低热胀的金刚石刀具等,所适合加工的工件材料有所不同。加工导热性差的工件时,应采用导热较好的刀具材料,以使切削热得以迅速传出而降低切削温度。金刚石由于导热系数及热扩散率高,切削热容易散出,不会产生很大的热变形,这对尺寸精度要求很高的精密加工刀具来说尤为重要。①各种刀具材料的耐热温度:金刚石刀具为700—8000 ℃、PCBN刀具为13000—15000 ℃、陶瓷刀具为1100—12000 ℃、TiC(N)基硬质合金为900—11000 ℃、WC基超细晶粒硬质合金为800—9000 ℃、HSS为600—7000 ℃。②各种刀具材料的导热系数顺序:PCD>PCBN>WC基硬质合金>TiC(N)基硬质合金>HSS>Si3N4基陶瓷>A1203基陶瓷。③各种刀具材料的热胀系数大小顺序:HSS>WC基硬质合金>TiC(N)>A1203基陶瓷>PCBN>Si3N4基陶瓷>PCD。④各种刀具材料的抗热震性大小顺序:HSS>WC基硬质合金>Si3N4基陶瓷>PCBN>PCD>TiC(N)基硬质合金>A1203基陶瓷。切削刀具材料与加工对象的化学性能匹配问题主要是指刀具材料与工件材料化学亲和性、化学反应、扩散和溶解等化学性能参数要相匹配,刀具破损材料不同的刀具所适合加工的工件材料有所不同。①各种刀具材料抗粘接温度高低(对钢铁)为:PCBN>陶瓷>硬质合金>HSS。②各种刀具材料抗氧化温度高低为:陶瓷>PCBN>硬质合金>金刚石>HSS。③各种刀具材料扩散强度大小(对钢铁)为:金刚石>Si3N4基陶瓷>PCBN>A1203基陶瓷。扩散强度大小(对钛)为:A1203基陶瓷>PCBN>SiC>Si3N4>金刚石。
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    刀具寿命能否提高?
          在数控加工中,刀具寿命是指从开始加工到刀尖报废整个过程中刀尖切削工件的时间或切削过程中在工件表面实际的长度。刀尖加工时间是刀具企业计算刀具寿命的主要考核指标。  一般以每个刀刃连续加工15-20分钟为刀具的使用寿命。刀具寿命由每个企业在实验室中相对理想的状态下测算出来。      根据不同的工件材质、不同的切削深度和进给量,按每个刀刃连续加工15-20分钟进行计算,算出相应的线速度与进给的关系,即构成了相应的切削参数表,所以每家企业的切削参数表也都不相同。一、刀具寿命能否提高?  刀具寿命仅为15-20分钟,能否进一步提高刀具寿命?显然,刀具寿命可以很容易得到提高,但只能以牺牲线速度为前提。线速度越低,刀具寿命增加相应更明显(但线速度过低,会导致加工时产生振动,会降低刀具寿命)。二、提高刀具寿命有没有实际意义?  在工件的加工成本中,刀具成本所占的比例非常少。线速度降低,即使刀具寿命增加,但由于工件加工时间也相应增加,刀具加工的工件数量不一定会增加,反而工件加工成本会增加。  需要正确理解的是,在尽可能保证刀具加工寿命的情况下,尽可能多的提高工件加工数量,这才是有意义的。
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    怎样在使用刀具时确保安全?
    1、安全用刀,从正确选刀开始。购买刀具时,需要充分考虑它的用途,刀片的质量,以及是否有符合人体工程学设计的手柄,这些都关乎刀具的使用安全。2、刀是工具,但也是一种武器,切记不要像玩具一样对待它,抛刀、扔刀都是非常危险的行为。不要用刀指向其他人,哪怕是开玩笑。3、向其他人传递刀具时,要将刀柄朝向对方,而不是刀片。4、不要把刀放置在儿童或动物可以碰触到的地方。不使用时,一定要收入护套存放在安全的地方。5、在使用前,仔细查看刀具状况,是否有裂缝或破损,刀片在刀柄中是否晃动。检查刀具是否打磨锋利,钝刀造成的伤害要大于锋利的刀片。6、当使用刀子切割东西时,应始终沿远离身体的方向切割。刀刃切勿向内,因为刀片可以迅速弹回,容易伤到自己。7、进行切割时,确保刀柄抓握严密牢稳。如果你的手是湿的,在拿刀前先擦干。干燥的手掌能确保更好的抓地力。8、在正在运动的空间内不要用刀,比如颠簸的车厢或船上。同样,也不要拿着出鞘的刀走路和跑,因为有摔倒或刀子掉落导致受伤的风险。9、如果刀具不慎掉落,要果断放手。切勿在落地前试图抓住或接住它。10、如果折刀被卡住,无法正常打开,不要尝试不正确地打开方式,因为很可能导致严重伤害。同样,一旦打开,在使用前要确保刀片锁定到位,否则在使用过程中刀片折回手中,你的手指很可能就保不住了。11、在适当的情况下使用与之匹配的适当刀具。换句话说,不要使用大型猎刀在厨房切牛排,这不仅不好用,而且危险。什么任务用什么刀,以减少受伤的可能性。12、在保养刀具时要注意采取措施,确保刀具保持良好状态并且安全可靠。比如磨刀*好使用磨刀石,而不是电动磨床;刀具使用后要彻底清洁,以保持刀具寿命和刀具的整体状况;如果刀具有锁定功能,更要确保将其清洁干净,以防止锁定装置生锈或卡住。
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    刀具的结构涂层对干式加工的影响
    刀具的几何角度和参数:干式加工刀具通常以月牙洼磨损为主要失效原因,其是加工中刀具与切屑接触区域的温度升高所致。为此,应使刀具有大的前角和刃倾角。但前角增大后,切削刃强度会受影响,因此应配适宜的负倒棱或前刀面加强单元(刀尖圆整),使刀尖和刃口有足够体积的材料和较合理的方式承受切削热和切削力,减缓冲击和月牙洼扩展,使刀尖和刃口可在较长的切削时间里保持足够的强度。此外,刀具监控配合适的刀尖前角和刀尖后角,可使刀具刃口楔角增大,减少刀具与已加工表面之间的接触长度,有效降低后刀面的磨损和破损几率。刀具材料:目前的刀具材料,如新性能硬质合金、聚晶陶瓷和CBN等,有足够的耐高温磨损性能,能够在干式加工条件下使用。实践证明,尽管在干式加工中还不能将切削区产生的热量完全随切屑排出,但只要合理选择刀具几何形状、切削参数,使绝大部分切削热随切屑排出,就可取得良好的加工效果。干加工时,刀具切削材料*重要的是耐高温性。目前适用于干式加工的刀具材料有超细颗粒硬质合金、CBN、PCD、陶瓷、金属陶瓷和金刚石等。
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    刀具寿命收集
    刀具寿命是反映刀具质量的重要指标,在应用过程中,与加工零件的材质、装夹的状态、所使用的设备等条件息息相关。因此,刀具寿命在使用过程中并不是一个准确值,由于生产线加工状态基本一致,条件同。因此,大家可以借助App,对刀具的寿命进行周期采集和对比,检测出每把刀具的准确数值,然后再将数值输入到监控App中,不断对比和校正刀具寿命值,这样采集出来的数据才能适用于生产线的加工,并能保证生产线的正常运行,同时为后续同类产品的加工提供准确的刀具寿命参考值,具有一定的经济效益。现场收集的额定刀具寿命总是比极限寿命低,而使用App监控后,不断优化切削参数,得到的刀具寿命大部分比原来的寿命高。刀具的磨损、破损往往发生在一瞬间,为了保证产品加工的稳定性和生产线的顺利运行,对于加工过程中刀具寿命的控制要求非常高。目前采用刀具磨损和破损的监控App,基本上能够满足生产线刀具寿命的控制,达到监控生产线加工质量的目的,但在实际运用过程中还会存在很多不足之处,具体表现如下。1)刀具监控的App系统运行稳定性差,无法及时分析处理动态的特征信号,且通用性与扩展性差。2)对于反馈信号的参数提取方法及反应方式需要进一步改进。3)对于直径<6mm的刀具,加工过程中,无法通过检测主轴转矩进行实时跟踪,有一定的质量隐患。
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