數(shù)控車床類刀具知識(shí)——（三）
2010-05-11 15:18:30
③刀具磨損過(guò)程及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。刀具磨損到一定程度就不能繼續(xù)使用，否則將降低工件的尺寸精度和已加工表面質(zhì)量，同時(shí)也要增加刀具的消耗和加工成本。數(shù)控車床那么，刀具磨損到什么程度就不能使用呢?這需要制定一個(gè)磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。
a．刀具磨損過(guò)程。后刀面磨損量VB隨切削時(shí)間‘的延長(zhǎng)而增大。沈陽(yáng)第一機(jī)床廠典型的刀具磨損曲線，其磨損過(guò)程分三個(gè)階段。
初期磨損階段：這一階段磨損曲線的斜率較大。由于刃磨后的新刀具，其后刀面與加工表面間的實(shí)際接觸面積很小，壓強(qiáng)很大，故磨損很快。新刃磨后的刀面上的微觀粗糙度也加速了磨損。初期磨損量的大小與刀具刃磨質(zhì)量有很大關(guān)系，通常在VB＝o．05～o．1mm之間。數(shù)控車床經(jīng)過(guò)研磨的刀具，其初期磨損量小，而且要耐用得多。
正常磨損階段：經(jīng)過(guò)初期磨損，后刀面上被磨出一條狹窄的棱面，壓強(qiáng)減小，故磨損量的增加也緩慢下來(lái)，并且比較穩(wěn)定，這就是正常磨損階段，沈陽(yáng)第一機(jī)床廠也是刀具工作的有效階段。這一階段中磨損曲線基本上是一條向上的斜線，其斜率代表刀具正常工作時(shí)的磨損強(qiáng)度。磨損強(qiáng)度是比較刀具切削性能的重要指標(biāo)之一。
劇烈磨損階段：刀具經(jīng)過(guò)正常磨損階段后，切削刃顯著變鈍，切削力增大，切削溫度升高，這時(shí)刀具的磨損情況發(fā)生了質(zhì)的變化而進(jìn)入劇烈磨損階段。這一階段的磨損曲線斜率很大，即磨損強(qiáng)度很大。此時(shí)刀具如繼續(xù)工作，則不但不能保證加工質(zhì)量，而且刀具材料消耗多，數(shù)控車床經(jīng)濟(jì)上是不合算的。故應(yīng)當(dāng)使刀具避免發(fā)生劇烈磨損。
觀測(cè)前刀面磨損量(月牙洼深度KT)，其磨損曲線也可出現(xiàn)類似上述三個(gè)磨損階段。
b．刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。刀具磨損后將影響切削力、切削溫度和加工質(zhì)量，因此必須根據(jù)加工情況規(guī)定一個(gè)最大的允許磨損值，這就是刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。一般刀具的后刀面上都有磨損，它對(duì)加工精度和切削力的影響比前刀面磨損顯著，同時(shí)后刀面磨損量比較容易測(cè)量，因此在刀具管理和金屬切削的科學(xué)研究中多按后刀面磨損尺寸來(lái)制定磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。通常所謂磨鈍標(biāo)準(zhǔn)是指后刀面磨損帶中間部分平均磨損量允許達(dá)到的最大值，沈陽(yáng)第一機(jī)床廠以VB表示。
制定磨鈍標(biāo)準(zhǔn)需考慮被加工對(duì)數(shù)控車床象的特點(diǎn)和加工條件的具體情況。
工藝系統(tǒng)的剛性較差時(shí)應(yīng)規(guī)定較小的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。后刀面磨損后，切削溫度升高。加工不同的工件材料，切削溫度的升高也不相同。在相同的切削條件下，加工合金鋼的切削溫度高于碳素鋼，加工高溫合金及不銹鋼的切削溫度又高于一般合金鋼。在切削難加工材料時(shí)，一般應(yīng)選用較小的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)；加工一般材料，磨鈍標(biāo)準(zhǔn)可以大一些。
加工精度及表面質(zhì)量要求較高時(shí)，數(shù)控車床應(yīng)當(dāng)減小磨鈍標(biāo)準(zhǔn)，沈陽(yáng)第一機(jī)床廠以確保加工質(zhì)量。例如在精車時(shí)，應(yīng)控制VB在0．1—0．3mm的范圍內(nèi)。
c．刀具耐用度。
刀具耐用度的定義：刃磨后的刀具自開(kāi)始切削直到磨損量達(dá)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為止的切削時(shí)間，稱為刀具耐用度，以丁表示。它是指凈切削時(shí)間，不包括用于對(duì)刀、測(cè)量、快進(jìn)、回程等非切削時(shí)間。
刀具耐用度是很重要的數(shù)據(jù)。在同一條件下切削同一工件材料時(shí)，可以用刀具耐用度來(lái)比較不同刀具材料的切削性能；同一刀具材料切削各種工件材料，數(shù)控車床又可以用刀具耐用度來(lái)比較工件材料的切削加工性；也可以用刀具耐用度來(lái)判斷刀具幾何參數(shù)是否合理。工件材料、刀具材料的性能對(duì)刀具耐用度影響最大。在切削用量中，影響刀具耐用度最主要的因素是切削速度，其次是進(jìn)給量、切削深度。此外，刀具幾何參數(shù)對(duì)刀具耐用度也有重要影響。
切削速度與刀具耐用度的關(guān)系：切削速度與刀具耐用度的關(guān)系是用實(shí)驗(yàn)方法求得的。實(shí)驗(yàn)表明切削速度對(duì)使用壽命的影響小，即刀具的切削性能較好。
進(jìn)給量、切削深度與刀具耐用度的關(guān)系：切削速度對(duì)刀具使用壽命的影響最大，沈陽(yáng)第一機(jī)床廠其次是進(jìn)給量，切削深度影響最小。所以在優(yōu)選切削用量以提高生產(chǎn)率時(shí)，數(shù)控車床其選擇先后順序應(yīng)為：首先盡量選用大的切削深度d，，然后根據(jù)加工條件和加工要求選取允許的最大進(jìn)給量／，最后才在刀具使用壽命或機(jī)床功率所允許的情況下選取最大的切削速度wc。
