刀具寿命影响因素
2022-05-04

1. 线速度

线速度对刀具寿命的影响*大。如果线速度高于样本规定线速度的20%,刀具寿命将降低为原来的1/2;如果提高到50%,刀具寿命将只有原来的1/5。要提高刀具的使用寿命,必须要知道每种被加工工件的材质、状态以及选用刀具的线速度范围。线速度在粗加工和精加工时的数据并不一致,粗加工以去余量为主,线速度要低;精加工以保证尺寸精度和粗糙度为主,线速度要高。

2. 切深

切深对刀具寿命的影响没有线速度大。每种槽型都有一个比较大的切深范围。粗加工时,切深尽量加大,保证*大的余量去除率;精加工时,切深尽量小,保证工件的尺寸精度和表面质量。但切深不能超过槽型的切削范围。如果切深过大,刀具无法承受切削力,导致刀具崩刃;如果切深过小,刀具只是在工件表面进行刮削和挤压,导致后刀面严重磨损,从而降低刀具寿命。

3. 进给

相比较线速度和切深,进给对刀具寿命的影响*小,但对工件的表面质量影响*大。粗加工时,加大进给可以提高余量的去除率;精加工时,降低进给可以提高工件的表面粗糙度。在粗糙度允许的情况下,可以尽量加大进给,提高加工效率。

4. 振动

振动是除三大切削要素外,对刀具寿命影响*大的因素。振动产生的原因很多,包括机床刚性、工装刚性、工件刚性、切削参数、刀具槽型、刀尖圆弧半径、刀片后角、刀杆悬伸长度等,但主要是由于系统刚性不够,不能抵抗加工时的切削力,导致加工时刀具在工件表面不停的振动所致。要消除或减小振动必须要综合考虑。刀具在工件表面振动可以理解为刀具与工件之间不停地进行敲击,而不是正常的切削,会使刀尖产生一些微小的裂纹和崩刃,而这些裂纹和崩刃又导致切削力加大,使振动进一步加剧,反过来进一步增大裂纹和崩刃的程度,使刀具寿命大幅度降低。

5. 刀片材质

工件加工时,大家主要考虑的是工件材质、热处理要求以及是否断续加工等。例如:加工钢件的刀片和加工铸铁的刀片、加工硬度为HB215和HRC62的刀片都不一定相同;断续加工和连续加工用的刀片也不会相同。加工钢件要用到钢件刀片,加工铸件要用到铸件刀片,加工淬硬钢要用到CBN刀片等等。

6. 刀片使用次数

刀具使用过程中会产生大量的热量,使刀片温度大幅度升高,而不加工时或用冷却水冷却,又会使刀片温度降低,因此刀片一直处于一种较高的温度变化范围内,使刀片不停地热胀冷缩,导致刀片出现细小的裂纹。在刀片用第一个刃加工时,刀具寿命正常;但随着刀刃使用的增加,裂纹会扩展到其他刀刃,导致其他刀刃的寿命降低。

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