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    刀具寿命也可以计算哦
      在金属切削加工中,刀具会使工件材料变形,并以切屑形式将其剪切下来。 变形过程需要大量的力,刀具会承受多种机械、热、化学和摩擦负荷。一段时间过后,这些负荷*终会导致刀具由于磨损过于严重而必须更换。通过恰当地预测刀具寿命,制造商可以根据刀具磨损情况精确地规划金属加工工艺,并因此控制成本,以及避免由于意外的刀具行为或不可接受的工件质量而造成意外停机。  于是,一个多世纪以来,科学家和工程师们建立和测试了数学模型并考虑到刀具所受到的力,以估算预期的刀具寿命。很多这样的模型都重点关注特定刀具在某些材料和加工中的性能,并通过简单的公式和重复性测试获得有效的刀具磨损情况预测。但可以应用于多种工件材料和刀具的广义模型更适合工业应用。这些模型考虑到了多种刀具磨损因素,因此它们的数学复杂性也随着所考虑因素的数量而相应增大 - 因素越多,计算越复杂。  尽管通过手写数学公式和手工计算即可对简单的刀具寿命等式进行求解,但仍然需要在生产环境中花费适量的时间,利用当今的计算机分析来对复杂模型的等式进行求解。      数字计算非常可靠,但制造商应当对结果保持批判态度,尤其是在加工高级工件材料和使用极端加工参数时。整体而言,刀具寿命模型的发展过程将学术理论和实际应用紧密结合在了一起。 
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    刀具防止破损的方法
    1)针对被加工材料和零件的特点,合理选择刀具材料的各类和牌号。在具备一定硬度和耐磨性的前提下,必须保证刀具材料具有必要的韧性;2)合理选择刀具几何参数。通过调整前后角,主副偏角,刃倾角等角度;保证切削刃和刀尖有较好的强度。在切削刃上磨出负倒棱,是防止崩刀的有效措施;3)刀具破损保证焊接和刃磨的质量,避免因焊接、刃磨不善而带来的各种疵病。关键工序所用的刀具,其刀而应经过研磨以提高表面质量,并检查有无裂纹;4)合理选择切削用量,避免过大的切削力和过高的切削温度,以防止刀具破损;5)尽可能保证工艺系统具有较好的刚性,减小振动;6)采取正确的操作方法,尽量使刀具不承受或少承受突变性的负荷。
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    后刀面磨损
    在很大切削厚度切削塑性材料时,由于积屑瘤的存在,刀具的后刀面可能不与工件接触。除此之外,通常后刀面都会与工件发生接触,而在后刀面上形成一道后角为0的磨损带。一般在切削刃工作长度的中部,后刀面磨损比较均匀,因此后刀面的磨损程度可用该段切削刃的后刀面磨损带宽度VB来衡量。由于各种类型的刀具在不同的切削情况下几乎都会了发生后刀面磨损,特别是切削脆性材料或以较小的切削厚度切削塑性材料时刀具的磨损主要是后刀面磨损,而且磨损带的宽度VB的测量比较简便,因此通常都用VB来表示刀具的磨损程度。VB愈大,不但会使切削力增大,引起切削振动,而且会影响刀尖圆弧处的磨损,从而影响加工精度及加工表面质量。
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    几种刀具失效分析
    1) 切削刃微崩当工件材料组织、硬度、余量不均匀,前角偏大导致切削刃强度偏低,工艺系统刚性不足产生振动,或进行断续切削,刃磨质量欠佳时,切削刃容易发生微崩,即刃区出现微小的崩落、缺口或剥落。2) 切削刃或刀尖崩碎这种刀具破损方式常在比造成切削刃微崩更为恶劣的切削条件下产生,或者是微崩的进一步的发展。崩碎的尺寸和范围都比微崩大,使刀具完全丧失切削能力,而不得不终止工作。3) 刀片或刀具折断当切削条件极为恶劣,切削用量过大,有冲击载荷,刀片或刀具材料中有微裂,由于焊接、刃磨在刀片中存在残余应力时,加上操作不慎等因素,可能造成刀片或刀具产生折断。4) 刀片表层剥落对于脆性很大的材料,如TiC含量很高的硬质合金、陶瓷、PCBN等,由于表层组织中有缺陷或潜在裂纹,或由于焊接、刃磨而使表层存在着残余应力,在切削过程中不够稳定或刀具表面承受交变接触应力时极易产生表层剥落。5) 切削部位塑性变型具钢和高速钢由于强度小硬度低,在其切削部位可能发生塑性变型。硬质合金在高温和三向压应力状态直工作时,也会产生表层塑性流动,甚至使切削刃或刀尖发生塑性变形面造成塌陷。塌陷一般发生在切削用量较大和加工硬材料的情况下。6) 刀片的热裂当刀具承受交变的机械载荷和热负荷时,切削部分表面因反复热胀冷缩,不可避免的产生交变的热应力,从而使刀片发生疲劳而开裂。例如,硬质合金铣刀进行高速铣削时,刀齿不断受到周期性地冲击和交变热应力,而在前刀面产生梳状裂纹。
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    如何改善刀具磨损延长刀具寿命?
    1、刃口磨损。改进办法:提高进给量;降低切削速度;使用更耐磨的刀片材质;使用涂层刀片。2、崩碎。改进办法:使用韧性更好的材质;使用刃口强化的刀片;检查工艺系统的刚性;加大主偏角。3、热变形。改进办法:降低切削速度;减少进给;减少切深;使用更具热硬性的材质。4、切深处破损。改进办法:改变主偏角;刃口强化;更换刀片材质。5、热裂纹。改进办法:正确使用冷却液;降低切削速度;减少进给;使用涂层刀片。6、积屑。改进办法:刀具破损提高切削速度;提高进给;使用涂层刀片或金属陶瓷刀片;使用冷却液;使刃口更锋利。7、月牙洼磨损。改进办法:降低切削速度;降低进给;使用涂层刀片或金属陶瓷刀片;使用冷却液。8、断裂。改进办法:使用韧性更好的材质或槽型;减少进给;减少切深;检查工艺系统的刚性。
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