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數(shù)控車床類刀具知識——（三）
2010-05-11 15:18:30
③刀具磨損過程及磨鈍標(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?這需要制定一個磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。
    a．刀具磨損過程。后刀面磨損量VB隨切削時間‘的延長而增大。沈陽第一機床廠典型的刀具磨損曲線，其磨損過程分三個階段。
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際接觸面積很小，壓強很大，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)過初期磨損，后刀面上被磨出一條狹窄的棱面，壓強減小，故磨損量的增加也緩慢下來，并且比較穩(wěn)定，這就是正常磨損階段，沈陽第一機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的磨損強度。磨損強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，這時刀具的磨損情況發(fā)生了質(zhì)的變化而進入劇烈磨損階段。這一階段的磨損曲線斜率很大，即磨損強度很大。此時刀具如繼續(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，它對加工精度和切削力的影響比前刀面磨損顯著，同時后刀面磨損量比較容易測量，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到的最大值，沈陽第一機床廠以VB表示。
    制定磨鈍標(biāo)準(zhǔn)需考慮被加工對數(shù)控車床象的特點和加工條件的具體情況。
    工藝系統(tǒng)的剛性較差時應(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，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，數(shù)控車床應(yīng)當(dāng)減小磨鈍標(biāo)準(zhǔn)，沈陽第一機床廠以確保加工質(zhì)量。例如在精車時，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：刃磨后的刀具自開始切削直到磨損量達到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為止的切削時間，稱為刀具耐用度，以丁表示。它是指凈切削時間，不包括用于對刀、測量、快進、回程等非切削時間。
    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，可以用刀具耐用度來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比較工件材料的切削加工性；也可以用刀具耐用度來判斷刀具幾何參數(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，其次是進給量、切削深度。此外，刀具幾何參數(shù)對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)系是用實驗方法求得的。實驗表明切削速度對使用壽命的影響小，即刀具的切削性能較好。
    進給量、切削深度與刀具耐用度的關(guān)系：切削速度對刀具使用壽命的影響最大，沈陽第一機床廠其次是進給量，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，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給量／，最后才在刀具使用壽命或機床功率所允許的情況下選取最大的切削速度wc。
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