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    刀具磨损的不同原因
    在金属切削加工中,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。造成刀具磨损的机理主要是以下几种:机械力:刀片切削刃上的机械压力导致断裂。热量:在刀片切削刃上,温度变化导致裂纹,热量导致塑性变形 。化学反应:硬质合金和工件材料之间的化学反应导致磨损。研磨:在铸铁中,SiC夹杂物会磨损刀片切削刃。粘附:对于粘性材料,形成积屑层/积屑瘤。后刀面磨损原因:切削期间,与工件材料表面的摩擦会导致后刀面的刀具材料损耗。磨损通常*初在刃线出现,并逐渐向下发展。应对措施:降低切削速度,并同时增加进给,将可在确保生产率的情况下延长刀具寿命。
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    估算刀具使用寿命的办法
    按切削时间计:金属切削刀具领域内,以刀具使用寿命15min来建议切削线速度。在具体应用时,普通的取刀具品牌生产厂推荐值的75%,这时刀具寿命约为60min。一个刀刃可生产加工工件总数可按下式估算:N=(19100XVXf)/(DXh)式中:N-刀具使用寿命,可生产加工工件数,单位:个V–刀具采用切削线速度,单位:米/minf–生产加工时的进给量,单位:毫米/转D–被加工件工件直径,单位:毫米h-生产加工长度,毫米例:车削一个直径50毫米的工件,长度100毫米,刀具生产厂建议线速度200米/min,预定刀具切削时间使用寿命T=60min,具体应用线速度150米/min,进给量0.1毫米/转,估算刀具使用寿命:N=(19100X150X0.1)/(50X100)=57.3即,按以上条件估算,每刃可生产加工57个工件。
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    刀具磨损的原因有哪些?如何处理?
    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)相变磨损由上可知,温度对刀具磨损起着决定性的作用,温度越高,刀具磨损越快。
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    防止刀具钝化的措施
    主要有以下几个方面:1、大刚度机床及卡具尤其是每刀齿进给量较小时,要保证刀刀入肉,机床、卡具、刀具、装卡方式所形成的系统刚度是关键。会影响到刀具刃口到达被切削表面时刀刃是否能够顺利切入工件。当刚度不够时由于受力作用使得刀刃从被切削表面划过,造成后刀面与工件挤压摩擦,刀具发热,极易产生积屑瘤,在铣削工况时,如果系统刚度不够,往往是划过了几个刀刃才有一个刀刃切入工件。2、注意顺铣,不能逆铣和盲铣(满槽铣)顺铣顺铣时切屑的形状是由厚到薄,刀刃容易切入工件表面,逆铣逆铣时切屑形状由薄到厚,刀具刃口接触工件后,开始的切屑厚度是无穷小,刀具必须要经过摩擦、挤压,才能够切入工件,这个过程刀具很容易钝化,对刀具寿命有很大影响。3、适合的切削参数切速:每一种刀具材料和特定的刀具形状都决定了刀具切削速度,过低和过高的切削速度都会缩短刀具寿命每齿(每转)进给量也是重要的切削参数;太大造成机床震动,刀具破损,太小不能保证刀刀入肉,会产生挤压摩擦,刀具寿命会缩短。切深:合适的切深是保证刀具寿命的主要参数,使刀具在合理的变形区域内和受力状态下。
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    刀具磨损形式
    1)前刀面损在以较大的速度切削塑性材料时,前刀面上靠近切削力的部位,在切屑的作用下,会磨损成月牙凹状,因此也称为月牙洼磨损。在磨损初期,刀具前角加大,使切削条件有所改善,并有利于切屑的卷曲折断,但当月牙洼进一步加大时,切削刃强度大大削弱,*终可能会造成切削刃的崩碎毁损的情况。在切削脆性材料,或以较低的切削速度及较薄的切削厚度切削塑性材料时,一般不会产生月牙洼磨损。2)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刀具磨损的延续。由于此处的散热条件差,应力集中,故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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