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    刀具磨损机理先容
      在金属切削加工中,产生的热量和摩擦是能量的表现形式。由很高的表面负荷以及切屑沿刀具前刀面高速滑移而产生的热量和摩擦,使刀具处于一种**挑战性的加工环境中。  切削力的大小往往会上下波动,主要取决于不同的加工条件(如工件材料中存在硬质成份,或进行断续切削)。因此,为了在切削高温下保持其强度,要求刀具具有一些基本特性,包括极好的韧性、耐磨性和高硬度。  尽管刀具/工件界面处的切削温度是决定几乎所有刀具材料磨损率的关键要素,但要确定计算切削温度所需的参数值却十分困难。不过,切削试验的测量结果可以为一些经验性的方法奠定基础。  通常可以假定,刀具破损在切削中产生的能量被转化为热量,而通常这些热量的80%都被切屑带走(这一比例的变化取决于几个要素——尤其是切削速度)。其余大约20%的热量则传入刀具之中。即使在切削硬度不太高的钢件时,刀具温度也可能会超过550℃,这是高速钢在硬度不降低的前提下能够承受的*高温度。用聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具切削淬硬钢时,刀具和切屑的温度通常将超过1000℃。
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    刀具工件装夹失效
    第二个机床撞刀的原因就是加工工件的装夹失效,例如加工工件在加工过程中有松动,零件会在刀具切削力的推动下发生走位,这个时候就很容易引起撞刀,而且也很容易引起工件甩出夹具,甚至击碎机床的门窗玻璃等危险事故。此外针对很多自动加工生产线,可能会存在零件的定位不准而导致的装夹错误,例如机械手将零件放置到夹具上时,放置的位置存在偏差,从而导致零件装夹不到位,如果没有相应的工件到位检测开关的话,那刀具在进刀的过程中就有可能发生撞刀事故。且因为自动生产线是全自动化的加工,加工过程中,操编辑是不介入机床的加工的,所以很难人为的去发现装夹所产生的问题,这就进一步增加了撞刀的几率。同时,机床的加工过程中,刀具磨损和损坏也容易引起机床的撞刀,例如刀具突然发生崩刃或断刀事故,从而让刀具丧失了切削力,但是机床的进给并没有停止,这个时候就容易引起撞刀,所以要对机床的进给向的负载做实时的监控,如果有异常要能够主动停机,这样才能*大限度的减少撞刀对机床的伤害。
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    数控机床刀具的特点
    1)具有良好的稳定切削性能 刀具刚性好、精度高,能进行高速切削和强力切削。2)刀具有较高的寿命 刀具大量采用硬质合金材料或高性能材料(如陶瓷刀片、立方氮化硼刀片、金刚石复合刀片和涂层刀片等,高速钢刀具采用较多的则是高钴、高钒、含铝的高性能高速钢和粉末冶金高速钢)。3)刀具(刀片)互换性好、能快速换刀 刀具能实现自动、快速更换,缩短辅助时间。4)刀具有较高的精度 刀具监控适用于对较高精度工件的加工,特别是当采用可转位刀片时,由于刀具刀体和刀片重复定位精度高,因而能获得良好的加工质量。5)刀具有可靠的卷屑和断屑性能 使用数控机床不能随意停机处理切屑,加工中出现的长切屑会影响操编辑的安全和加工效率。6)刀具有调整尺寸的功能 刀具可机外预调(对刀)或机内补偿,以减少换刀调整时间。7)刀具能实现系列化、标准化和模块化 刀具系列化、标准化和模块化有利于编程、刀具管理和降低成本。8)多功能复合及专用化。
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    刀具刀尖磨损
    刀尖磨损为刀尖圆弧的后刀面及邻近的副后刀面上的磨损,它是刀具上后刀面的磨损的延续。由于此处的散热条件差,应力集中,故刀具磨损速度要比后刀面快,有时在副后刀面上还会形成一系列间距等于进给量的小沟,称为沟纹磨损。它们主要由于已加工表面的硬化层及切削纹路造成的。在切削加工硬化倾向大的难切削材料时,*易引起沟纹磨损。刀尖磨损对工件表面粗糙度及加工精度影响*大。
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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。刀具监控切削时要承受高压、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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