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    磨钝标准确定后,刀具寿命是否就确定了,为什么?
    刀具磨损到一定限度就不能继续使用。这个磨损限度称为磨钝标准。规定后刀面上均匀磨损区的高度VB值作为刀具的磨钝标准。一、判断磨损在生产实际中,经常卸下刀具来测量磨损量会影响生产的正常进行,因而不能直接以磨损量的大小,而是根据切削中发生的一些现象来判断刀具是否已经磨钝。例如:粗加工时,观察加工表面是否出现亮带,切屑的颜色和形状的变化,以及是否出现振动和不正常的声音等;精加工可观察加工表面粗糙度以及测量加工零件的形状与尺寸精度等,发现异常现象,就要及时换刀。二、国际标准在评定刀具材料切削性能和实验研究时,都以刀具后刀面的磨损量作为衡量刀具的磨钝标准。因为一般刀具的后刀面都发生磨损,而且测量也比较方便。因此,国际标准化ISO统一规定以1/2背吃刀量处后刀面上测量的磨损带宽度VB作为刀具磨钝标准,自动化生产中用的精加工刀具,常以沿工件径向的刀具磨损尺寸作为衡量刀具磨损的标准,称为刀具径向磨损量NB。三、刀具寿命的经验公式1.刀具的寿命—一把新刀(或重新刃磨过的刀具)从开始切削至磨损量达到磨钝标准为止所经历的实际切削时间,称为刀具的寿命,用T分钟表示。又称为刀具耐用度。2.刀具总寿命——从第一次投入使用直至完全报废时所经历的实际切削时间。? 重磨刀具总寿命 = T×N? 不重磨刀具总寿命 = T3.刀具寿命的经验公式对于某一切削加工,当工件、刀具材料和刀具几何形状选定之后,切削速度是影响刀具寿命的*主要因素。提高切削速度,刀具寿命就降低。这是由于切削速度对切削温度影响*大,因而对刀具磨损影响*大。
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    刀具种类多-寿命管理成首要任务
    与需求同时增长的,是钻攻机床的刀具数量。面对越来越精细、复杂的加工件,钻攻机床需要使用种类繁多的刀具配合进行加工,对此,越来越多的机床工程师选择进行刀具寿命管理。?为什么进行刀具寿命管理?对操作人员而言:提前设定好相应的刀具寿命进行管理,不仅省去了测量刀具磨损量的环节,而且不必再对无法继续使用的刀具进行人工切换,免去了经验判断;对加工而言:避免使用超出寿命的刀具进行加工,提高了加工产品的合格率,减少了由此引发的设备损坏可能;对整个生产管理而言:刀具寿命管理可以缩短加工节拍,提高生产良率,控制了刀具使用成本,这对大批量生产为主的制造型企业来说,非常实用。机床工程师事先设定各组刀具的使用寿命,在每次使用刀具时,便逐一计算,当使用次数/时间到达设定值时,程式即自动使用新刀具。如此,可通过管理刀具的寿命,有效确保加工品质;而为实行该管理系统,提升刀库备刀数量,就是必要条件。
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    切削加工中产生的热量,对刀具寿命有多大影响?
    影响切削区热量的因素:刀片和工件材料的导热性切削速度和进给量切削刃槽型温度水平和梯度在很大程度上决定了刀具磨损的类型和程度,以及相应的刀具寿命在以铣削加工为主的断续切削工况中,刀具的啮合弧度、进给量、切削速度、切削刃槽型的选择对热量的产生、吸取和控制都有影响。01啮合弧度由于铣削过程的间歇性质,切削齿只在部分加工时间内产生热量。切削齿的切削时间百分比由铣刀的啮合弧决定,而啮合弧则受到径向切削深度和刀具直径的影响。不同铣削工艺的啮合弧也不同。在槽铣中,工件材料包围一半的刀具,啮合弧是刀具直径的 100%。切削刃一半的加工时间都花在切削上,因此热量迅速积聚。在侧铣中,相对较小的刀具部分与工件啮合,切削刃有更多的机会向空气中散热。02切削速度为了保持切削区内的切屑厚度和温度与刀具在满刀切削时的值相等,刀具供应商制定了补偿系数,用于在刀具啮合量百分比减小时增加切削速度。从热负荷角度来看,啮合弧小,切削时间可能不足以产生*大刀具寿命所需的*低温度。增加切削速度通常会产生更多的热量,将小啮合弧与更高的切削速度相结合有助于将切削温度提升至所需的水平。另一方面,更低的切削速度会降低加工温度。加工中产生的热量过多,降低切削速度可将温度降至可接受的水平。03切削厚度切屑厚度会对热量和刀具寿命产生极大的影响。切屑厚度过大,造成的重负荷会产生过多的热量和切屑,甚至导致切削刃断裂。切屑厚度过小,切削过程只在切削刃的较小部分上进行,而增加的摩擦和热量会导致迅速的磨损。铣削中产生的切屑的厚度会随着切削刃进出工件而不断变化。因此,刀具供应商采用“平均切屑厚度”的概念来计算旨在保持小编V:UG5209*高效切屑厚度的刀具进给量。确定正确的进给量所涉及的因素包括:刀具的啮合弧或径向切削深度以及切削刃的主偏角。啮合弧越大,产生理想平均切屑厚度所要求的进给量就越小。同样,刀具的啮合弧越小,获得相同切屑厚度就需要更高的进给量。刀具的切削刃主偏角也会影响进给要求。当切削刃偏角为 90°时,切屑厚度*大,因此,为了达到相同的平均切屑厚度,减小切削刃主偏角就需要提高进给量。04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。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。05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。
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    刀具选择正确的涂层
    涂层也有助于提高刀具的切削性能。目前的涂层技术包括:(1)氮化钛(TiN)涂层:这是一种通用型PVD和CVD涂层,可以提高刀具的硬度和氧化温度。(2)碳氮化钛(TiCN)涂层:通过在TiN中添加碳元素,提高了涂层的硬度和表面光洁度。(3)氮铝钛(TiAlN)和氮钛铝(AlTiN)涂层:氧化铝(Al2O3)层与这些涂层的复合应用可以提高高温切削加工的刀具寿命。氧化铝涂层尤其适合干式切削和近干切削。AlTiN涂层的铝含量较高,与钛含量较高的TiAlN涂层相比,具有更高的表面硬度。AlTiN涂层通常用于高速切削加工。(4)氮化铬(CrN)涂层:这种涂层具有较好的抗粘结性能,是对抗积屑瘤的**解决方案。(5)金刚石涂层:金刚石涂层可以显着提高加工非铁族材料刀具的切削性能,非常适合加工石墨、金属基复合材料、高硅铝合金和其他高磨蚀性材料。但金刚石涂层不适合加工钢件,因为它与钢的化学反应会破坏涂层与基体的粘附性能。近年来,PVD涂层刀具的市场份额有所扩大,其价格也与CVD涂层刀具不相上下。CVD涂层的厚度通常为5-15μm,而PVD涂层的厚度约为2-6μm。在涂覆到刀具基体上时,CVD涂层会产生不受欢迎的拉应力;而PVD涂层则有助于对基体形成有益的压应力。较厚的CVD涂层通常会显着降低刀具切削刃的强度。因此,CVD涂层不能用于要求切削刃非常锋利的刀具。在涂层工艺中采用新的合金元素可以改善涂层的粘附性和涂层性能。SumoTec涂层工艺可以减少刀片在CVD涂层后冷却时因收缩率不同而在刀片表面产生的微裂纹。同样,该工艺还能消除PVD涂层时在涂层表面产生的有害液滴,从而使涂层表面更光滑,使刀片在加工时切削温度更低、寿命更长、形成更理想的切屑流,以及能采用更高的切削速度。这种复合涂层具有很好的耐磨性和抗崩刃性,非常适合用于高速切削铸铁的各种刀片牌号,其预期的切削速度可达到650-1200sfm以上(取决于工件材料的类型和加工条件)。
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    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。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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