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    刀具磨损的原因有哪些?
    刀具磨损与一般机械零件的磨损不同,一方面由于刀具前刀面所接触的切屑和后刀面所接触的工件都是新生表面,这个表面不存在氧化层或其他污染。另一方面又由于刀具的摩擦区(前刀具、后刀面)是在高压(大于工件材料的屈服应力)、高温(700~1200℃)作用下进行的,所以刀具的磨损原因极其复杂,按性质大体可分为机械作用和热-化学作用两类原因。1、机械作用的磨损两相接触物体表面间,具有相对运动时,硬物体使软物体摩擦面上材料减少的现象,称为机械磨损。刀具材料虽比工件材料硬,但从微观上看,在工件材料中包含有氧化物(SiO2、AL203)、碳化物(Fe3C、SiC)等硬质点。这些硬质点的硬度很高,它们像切削刃一样,在刀面上划出划痕,使刀具磨损。此外,积屑溜脱落的碎片,黏结在切屑或工件上,也会使刀具磨损。机械磨损是低速时形成刀具磨损的主要原因。这时,切削温度较低,其他磨损都不显著。由机械磨损产生的磨损量与刀具和工件间相对滑动距离或切削路程成正比。2、热-化学作用的磨损由于高温,使接触面间产生某些化学作用,形成化学反应而引起的刀具磨损。这种磨损有以下几种:(1)黏结磨损(2)扩散磨损(3)氧化磨损或化学磨损(4)相变磨损
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    切削过程进行监控的注意事项
    1.加工过程监控 粗加工主要考虑的是工件表面的多余余量的快速切除。在机床自动加工过程中,根据设定的切削用量,刀具按预定的切削轨迹自动切削。此时操编辑应注意通过切削负荷表观察自动加工过程中的切削负荷变化情况,根据刀具的承受力状况,调整切削用量,发挥机床的*大效率。2.切削过程中切削声音的监控 在自动切削过程中,一般开始切削时,刀具切削工件的声音是稳定的、连续的、轻快的,此时机床的运动是平稳的。随着切削过程的进行,当工件上有硬质点或刀具破损或刀具送夹等原因后,切削过程出现不稳定,不稳定的表现是切削声音发生变化,刀具与工件之间会出现相互撞击声,机床会出现震动。此时应及时调整切削用量及切削条件,当调整效果不明显时,应暂停机床,检查刀具及工件状况。精加工过程监精加工,主要是保证工件的加工尺寸和加工表面质量,切削速度较高,进给量较大。此时应着重注意积屑瘤对加工表面的影响,对于型腔加工,还应注意拐角处加工过切与让刀。对于上述问题的解决,一是要注意调整切削液的喷淋位置,让加工表面时刻处于*佳]的冷却条件;二是要注意观察工件的已加工面质量,通过调整切削用量,尽可能避免质量的变化。如调整仍无明显效果,则应停机检察原程序编得是否合理。特别注意的是,在暂停检查或停机检查时,要注意刀具的位置。如刀具在切削过程中停机,突然的主轴停转,会使工件表面产生刀痕。一般应在刀具离开切削状态时,考虑停机。刀具的质量很大程度决定了工件的加工质量。在自动加工切削过程中,要通过声音监控、切削时间控制、切削过程中暂停检查、工件表面分析等方法判断刀具的正常磨损状况及非正常破损状况。要根据加工要求,对刀具及时处理,防止发生由刀具未及时处理而产生的加工质量问题。
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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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    刀具几何角度
     石墨刀具选择合适几何角度,有助于减小刀具振动,反过来,石墨 工件也不容易崩缺; (1)前角,采用负前角加工石墨时,刀具刃口强度较好,耐冲击摩擦性能好,随着负前角**值减小,后刀具磨损面积变化不大,但总体呈减小趋势,采用正前角加工时,随着前角增大,刀具刃口强度被削弱,反而导致后刀面磨损加剧。负前角加工时,切削阻力大,增大了切削振动,采用大正前角加工时,刀具磨损严重,切削振动也较大。 (2)后角,如果后角增大,则刀具刃口强度降低,后刀面磨损面积逐渐增大。刀具后角过大后,切削振动加强。 (3)螺旋角,螺旋角较小时,同一切削刃上同时切入石墨工件刃长*长,切削阻力*大,刀具承受切削冲击力*大,因而刀具磨损、铣削力切削振动都*大。当螺旋角去较大时,铣削合力方向偏离工件表面程度大,石墨材料因崩碎而造成切削冲击加剧,因而刀具磨损、铣削力切削振动也都有所增大。因此,刀具角度变化对刀具磨损、铣削力切削振动影响前角、后角及螺旋角综合产生,所以选择方面一定要多加注意。 通过对石墨材料加工特性做了大量科学测试,PARA刀具优化了相关刀具几何角度,从而使得刀具整体切削性能大大提高。
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    影响切削区热量的因素
    金属切削在切削区内产生的温度高达 800 至 900 ℃,在该切削区内,切削刃会促使工件材料变形并将其切除。在连续车削加工中,热量以稳定的线性方式产生。与此相反,铣刀齿间歇性地切入和切出工件材料,切削刃的温度也会交替地升高和下降。加工系统的元件会吸取金属切削过程中产生的热量。通常,10% 的热量进入工件,80% 进入切屑,10% 进入刀具。*好的情况是切屑带走绝大部分的热量,因为高温会缩短刀具寿命,并损坏所加工的零件。今天,大家就以铣削为例来分析下哪些因素对切削热和刀具寿命有影响,以及如何改善。工件材料的不同导热性以及其它加工因素,都会对热量的分布产生显著影响。当加工导热性较差的工件时,传入刀具的热量会增加。加工硬度较高的材料会比加工硬度较低的材料产生更多热量。在通常下,更高的切削速度会增加热量的产生,更高的进给量会加大切削刃中受高温影响的区域。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。
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