數(shù)控加工刀具在加工過程中的磨損以及應對策略
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發(fā)表時間：2020-02-18 16:08:30
刀具磨損是切削加工中最基本的問題之一。了解刀具磨損的情況和原因，可以幫助刀具制造商以及用戶延長數(shù)控刀具壽命刀具磨損是切削加工中最基本的問題之一。了解刀具磨損的情況和原因，可以幫助刀具制造商以及用戶延長數(shù)控刀具壽命?，F(xiàn)在的數(shù)控刀具都會采用涂層技術(shù)(包括采用新的合金元素)，這進一步有效的延長了刀具的使用壽命，同時可以顯著提高生產(chǎn)率。
一、刀具磨損機理介紹
在金屬切削加工中，產(chǎn)生的熱量和摩擦是能量的主要表現(xiàn)形式之一。由刀具前刀面高速移動切削而產(chǎn)生的熱量和摩擦，會使得刀具處于一種高溫加工環(huán)境中，這對刀具而言極具挑戰(zhàn)性
切削力的大小往往會隨著使用上下波動，這主要取決于不同的加工條件。因此，為了在切削高溫下保持其強度，要求刀具具有一些基本特性，包括極好的韌性、耐磨性和高硬度。
盡管刀具/工件界面處的切削溫度是決定所有刀具材料磨損率的關(guān)鍵要素，但要確定計算切削溫度所需的參數(shù)值卻十分困難。不過，切削試驗的測量結(jié)果可以為一些經(jīng)驗性的方法奠定基礎(chǔ)。
在一般情況下我們可以假定，在切削中產(chǎn)生的能量被轉(zhuǎn)化為熱量，而這些熱量的80%都被廢屑帶走。剩下的大約20%的熱量則傳入刀具之中。即便是在切削硬度不太高的鋼件時，刀具自身的溫度也可能會超過550，這是高速鋼在硬度不降低的前提下能夠承受的最高溫度。如果采用聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具切削淬硬鋼時，刀具和切屑的溫度通常將超過1000!
二、刀具磨損與刀具壽命
刀具磨損通常包括以下幾種類型：后刀面磨損;刻劃磨損;月牙洼磨損;切削刃磨鈍;切削刃崩刃;切削刃裂紋;災難性失效。
對于刀具壽命，在行業(yè)中并沒有被普遍接受的統(tǒng)一定義，這些都取決于不同的工件和刀具材料，以及不同的切削工藝。定量分析刀具壽命終止點的一種方式是設(shè)定一個可以接受的最大后刀面磨損極限值(用VB或VBmax表示)。刀具壽命可用預期刀具壽命的泰勒公式表示，即VcTn=C，該公式的一種更常用的形式為VcTn×Dxfy=C式中，Vc為切削速度;T為刀具壽命;D為切削深度;f為進給率;x和y由實驗確定;n和C是根據(jù)實驗或已發(fā)表的技術(shù)資料確定的常數(shù)，它們表示刀具材料、工件和進給率的特性。
不斷發(fā)展的最佳刀具基體、涂層和切削刃制備技術(shù)對于限制刀具磨損和抵抗切削高溫至關(guān)重要。這些要素，加上在可轉(zhuǎn)位刀片上采用的斷屑槽和轉(zhuǎn)角圓弧半徑，決定了每種刀具對于不同的工件和切削加工的適用性。所有這些要素的最佳組合能夠延長刀具壽命，使切削加工更經(jīng)濟、更可靠。
一、刀具磨損機理介紹
在金屬切削加工中，產(chǎn)生的熱量和摩擦是能量的主要表現(xiàn)形式之一。由刀具前刀面高速移動切削而產(chǎn)生的熱量和摩擦，會使得刀具處于一種高溫加工環(huán)境中，這對刀具而言極具挑戰(zhàn)性
切削力的大小往往會隨著使用上下波動，這主要取決于不同的加工條件。因此，為了在切削高溫下保持其強度，要求刀具具有一些基本特性，包括極好的韌性、耐磨性和高硬度。
盡管刀具/工件界面處的切削溫度是決定所有刀具材料磨損率的關(guān)鍵要素，但要確定計算切削溫度所需的參數(shù)值卻十分困難。不過，切削試驗的測量結(jié)果可以為一些經(jīng)驗性的方法奠定基礎(chǔ)。
在一般情況下我們可以假定，在切削中產(chǎn)生的能量被轉(zhuǎn)化為熱量，而這些熱量的80%都被廢屑帶走。剩下的大約20%的熱量則傳入刀具之中。即便是在切削硬度不太高的鋼件時，刀具自身的溫度也可能會超過550，這是高速鋼在硬度不降低的前提下能夠承受的最高溫度。如果采用聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具切削淬硬鋼時，刀具和切屑的溫度通常將超過1000!
二、刀具磨損與刀具壽命
刀具磨損通常包括以下幾種類型：后刀面磨損;刻劃磨損;月牙洼磨損;切削刃磨鈍;切削刃崩刃;切削刃裂紋;災難性失效。
對于刀具壽命，在行業(yè)中并沒有被普遍接受的統(tǒng)一定義，這些都取決于不同的工件和刀具材料，以及不同的切削工藝。定量分析刀具壽命終止點的一種方式是設(shè)定一個可以接受的最大后刀面磨損極限值(用VB或VBmax表示)。刀具壽命可用預期刀具壽命的泰勒公式表示，即VcTn=C，該公式的一種更常用的形式為VcTn×Dxfy=C式中，Vc為切削速度;T為刀具壽命;D為切削深度;f為進給率;x和y由實驗確定;n和C是根據(jù)實驗或已發(fā)表的技術(shù)資料確定的常數(shù)，它們表示刀具材料、工件和進給率的特性。
不斷發(fā)展的最佳刀具基體、涂層和切削刃制備技術(shù)對于限制刀具磨損和抵抗切削高溫至關(guān)重要。這些要素，加上在可轉(zhuǎn)位刀片上采用的斷屑槽和轉(zhuǎn)角圓弧半徑，決定了每種刀具對于不同的工件和切削加工的適用性。所有這些要素的最佳組合能夠延長刀具壽命，使切削加工更經(jīng)濟、更可靠。
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此文關(guān)鍵字：數(shù)控加工,刀具,加工,過程,中的,磨損,以及,應對,策略
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