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    刀具断屑!
    刀具断屑可靠与否,对正常生产与操编辑安全都有着重大影响。在切削加工中,崩碎切屑会飞溅伤人,并易研损机床;而长条带状切屑会缠绕在工件或刀具上,易刮伤工件,引发刀具破损,甚至影响工人安全。对于数控机床(加工中心)等自动化加工机床,由于其刀具数量较多,刀架与刀具联系密切,断屑问题就显得更为重要,只要其中—把刀断屑不可靠,就可能破坏机床的自动循环,甚至破坏整条自动线正常运转,所以在设计、选用或刃磨刀具时,必须考虑刀具断屑的可靠性。而对于数控机床(加工中心)等,并应满足下列要求:切屑不得缠绕在刀具、工件及其相邻的工具、装备上;切屑不得飞溅,以保证操编辑与观察者的安全;精加工时,切屑不可划伤工件的已加工表面,影响已加工表面的质量;保证刀具预定的耐用度,不能过早磨损并竭力防止其破损;切屑流出时,不妨碍切削液的喷注;切屑不会划伤机床导轨或其他部件等。在满足上述要求的基础上,不同刀具对切屑长度还有不同要求。例如一般粗车钢料的*大切屑长度为100mm左右;精车则应稍长。刀具破损要避免过于细碎的切屑,因为它容易嵌入机床导轨和刀具装置的一些重要部位(如基准面),这样不仅需要附加防护装置,还给清除切屑带来一定的困难。
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    刀具寿命控制
     必要性衡量刀具性能的重要指标——刀具寿命,不仅影响零件的加工效率,而且对于产品的质量至关重要,针对生产线而言,刀具寿命是质量控制的重点关注对象。在生产线正常加工过程中,都无人干预,如果刀具出现质量问题不能及时被发现,轻则会出现成批性质量问题,重则会造成设备撞击事件。因此,必须严格控制刀具寿命,实时跟踪刀具的切削状态,对刀具的使用状况进行在线控制,对加工过程中出现的刀具磨损或破损现象,及时预警更换,才能更好地保证零件的加工进程,确保零件在加工过程中,不会因刀具寿命出现质量问题。 现状 传统的加工方式一般为单机单人操作,加工过程中,主要依靠工人凭借加工经验对刀具进行实时监控和更换,因此对于刀具寿命也无量化要求,只单凭工人的加工经验和感觉。刀具失效的形式刀具失效是指刀具使用一段时间后,在切削过程中,刀具刃部失去切削能力,常见的刀具失效形式有刀具磨损、破损和刀具品质不良。刀具磨损是刀具的刃部在切削一段时间后,切削能力下降,不能满足所加工的尺寸和表面粗糙度要求,如图1所示。出现此类现象,就需要及时更换刀具,防止刀具出现破损现象,对于壳体加工而言,刀具磨损主要表现在所加工的零件尺寸不合格、加工表面粗糙度不能满足图样要求。
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    刀具材料应具备基本性能
    刀具材料的选择对刀具寿命、加工效率、加工质量和加工成本等的影响很大。刀具切削时要承受高压、高温、摩擦、冲击和振动等作用。因此,刀具材料应具备如下一些基本性能:(1) 硬度和耐磨性。刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度,一般要求在60HRC以上。刀具材料的硬度越高,耐磨性就越好。(2) 强度和韧性。刀具材料应具备较高的强度和韧性,以便承受切削力、冲击和振动,防止刀具脆性断裂和崩刃。(3) 耐热性。刀具材料的耐热性要好,能承受高的切削温度,具备良好的抗氧化能力。(4) 工艺性能和经济性。刀具材料应具备好的锻造性能、热处理性能、焊接性能;磨削加工性能等,而且要追求高的性能价格比。
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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。
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    刀具崩刃的原因及对策
    1)刀片牌号、规格选择不当,如刀片的厚度太薄或粗加工时选用了太硬太脆的牌号。对策:增大刀片厚度或将刀片立装,选用抗弯强度及韧性较高的牌号2) 刀具几何参数选择不当(如前后角过大等)。对策:刀具破损可从以下几方面着手重新设计刀具。① 适当减小前、后角。② 采用较大的负刃倾角。③ 减小主偏角。④ 采用较大的负倒棱或刃口圆弧。⑤ 修磨过渡切削刃,增强刀尖。3)刀片的焊接工艺不正确,造成焊接应力过大或焊接裂缝。对策:①避免采用三面封闭的刀片槽结构。②正确选用焊料。③避免采用氧炔焰加热焊接,并且在焊接后应保温,以消除内应力。④尽可能改用机械夹固的结构4)刃磨方法不当,造成磨削应力及磨削裂纹;对PCBN铣刀刃磨后刀齿的振摆过大,使个别刀齿负荷过重,也会造成打刀。对策:①采用间断磨削或金刚石砂轮磨削。②选用较软的砂轮,并经常修整保持砂轮锋利。③注意刃磨质量,严格控制铣刀刀齿的振摆量。5) 切削用量选择不合理,如用量过大,便机床闷车;断续切削时,切削速度过高,进给量过大,毛坯余量不均匀时,切削深度过小;切削高锰钢等加工硬化倾向大的材料时,进给量过小等。对策:重新选择切削用量。
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