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通过选择刀具几何参数提高刀具寿命
http://www.cut168.cn 2017-08-29 10:23:22 全球数控刀具网
【中国刀具网】讯

  磨损速度愈慢,刀具耐用度愈高,因此凡影响刀具磨损的因素都会影响刀具耐用度,而且刀具耐用度是衡量刀具切削性能好坏的重要标志。因此需要分析影响刀具耐用度的因素,从而有效控制这些因素之间的相互关系,以便得到合理的刀具耐用度,使刀具有更良好的切削性能。

  选择方法

  第一种方法是根据单工件时最小的原则来制定耐用度,称为最高生产率耐用度Tp ;第二种方法是根据每个工件工序成本最低原则来制定耐用度,称为最低成本耐用度Tc ;第三种方法是根据单位时间内获得的盈利最大来制定耐用度,称为最大利润耐用度Tpr 。

  分析可知,这三种耐用度之间存在如下关系,即Tp选择要素

  对于制造和刃磨比较简单、成本不高的刀具时,如车刀、钻头等,耐用度可定低一点;反之,如铣刀、拉刀及齿轮刀具之类,则耐用度应选高一点。

  对于装刀、换刀和调刀比较复杂的多刀机床、组合机床与自动化加工刀具,耐用度应选较高。机夹可转位车刀和陶瓷刀具的换刀时间短,可选择较低的耐用度。

  对不满足生产节拍的关键工序,为使车间生产达到平衡,该工序的耐用度应选得低一些;当某工序单位时间内所分担的开支较大时,刀具耐用度也应选低些。

  大件精加工时,为避免在加工同一表面时中途换刀,耐用度应规定得高一些,至少应该完成一次走刀。

  生产线上的刀具耐用度应规定为一个或两个班,以便能在换班时换刀。

  考虑因素

  影响刀具耐用度的因素可以分为五个方面:切削用量、刀具的几何参数、工件材料、刀具材料、刀具的刃磨质量和润滑冷却条件。

  切削用量对刀具耐用度的影响

  切削用量即切削速度v、进给量f和切削深度ap 对刀具耐用度的影响规律是:切削用量增大,使切削温度升高,刀具磨损愈快,刀具耐用度下降。但由于切削速度、进给量及切削深度三者对切削温度的影响程度不同,因此对刀具耐用度的影响也不同。

  刀具几何参数对刀具耐用度的影响

  前角γ对刀具耐用度的影响很明显,前角太大,刀刃的强度降低,散热差,易破损;前角太小,又使切削力和切削温度增加过多,在这两种情况下耐用度都会下降,前角对刀具耐用度的影响呈“驼峰形”,其峰顶前角耐用度最高。减小主偏角κγ1,增加刀具强度,改善散热条件,增高耐用度。此外适当减小副偏角κγ和增大刀尖圆弧半径都能提高刀具强度,改善散热条件,使刀具耐用度提高。刀具几何参数对刀具耐用度有较显著的影响,是刀具几何参数合理和先进与否的重要标志之一。

  工件材料对刀具耐用度的影响

  工件材料的强度、硬度越高,产生的切削温度越高,所以刀具磨损越快,刀具耐用度越低。切削碳素结构钢时,钢的含碳量对刀具耐用度有较大影响。含碳量越高,渗碳体和珠光体的比重就越大,硬度就越高,刀具的磨损也就越快。因此切削高碳钢时刀具磨损较快,耐用度较低;切削中碳钢时刀具磨损相对较慢,耐用度也相对较高。此外加工材料的延耐用度的主要因素,改善刀具材伸率大或导热系数低,均能使切料的切削性能,采用硬度高的材削温度升高,刀具耐用度降低。料,其耐磨度也更高。刀具切削部分材料也是影响刀具耐用度的主要因素,改善刀具材料的切削性能,采用硬度高的材料,其耐磨度也高。

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