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解析刀具磨損與壽命

關(guān)鍵詞 金屬切削刀具 , 磨損率 , 切削溫度 , 鈍化|2013-03-27 09:04:23|應(yīng)用技術(shù)|來源 中國刀具信息網(wǎng)
摘要 金屬切削過程中所產(chǎn)生的功率消耗以切削熱和摩擦的形式表現(xiàn)出來。這些因素使刀具處于惡劣的加工條件下,表面高負(fù)載、高切削溫度。之所以產(chǎn)生高溫是因?yàn)榍行佳氐毒咔暗睹娓咚倩?,對切削刃,產(chǎn)生...
 
  金屬切削過程中所產(chǎn)生的功率消耗以切削熱和摩擦的形式表現(xiàn)出來。這些因素使刀具處于惡劣的加工條件下,表面高負(fù)載、高切削溫度。之所以產(chǎn)生高溫是因?yàn)榍行佳氐毒咔暗睹娓咚倩?,對切削刃,產(chǎn)生高壓及強(qiáng)烈的摩擦。加工過程中,刀具遇到部件微結(jié)構(gòu)中的硬質(zhì)點(diǎn),或進(jìn)行斷續(xù)切削,可導(dǎo)致切削力出現(xiàn)波動(dòng)。因此,對切削刀具有耐高溫、高韌性、高耐磨性、高硬度等特點(diǎn)的要求。

  影響幾乎所有刀具材料磨損率的一個(gè)關(guān)鍵因素是加工過程中所達(dá)到的切削溫度。遺憾的是,很難界定計(jì)算切削溫度的相關(guān)參數(shù)值,但實(shí)驗(yàn)測定可以為經(jīng)驗(yàn)公式提供依據(jù)。通常假設(shè)切削過程中所產(chǎn)生的所有能量均轉(zhuǎn)換為切削熱,80%的切削熱會(huì)被切屑帶走(這一數(shù)值會(huì)隨著一些因素而變化,切削速度為主要影響因素)。這使得大約20%的熱量進(jìn)入了刀具。即使切削低碳鋼,刀具溫度也可超過550℃,而此溫度值是高速鋼(HSS)保持硬度所能承受的最高溫度。用立方氮化硼(CBN)刀具切削淬硬鋼時(shí),刀具和切屑溫度可超過1000℃。刀具磨損和刀具壽命的關(guān)系刀具磨損形態(tài)可分為以下幾類:后刀面磨損;溝槽磨損;月牙洼磨損;切削刃崩刃;熱裂紋;突發(fā)失效。

  刀片切削刃刃口處理在許多情況下切削刃處理(鈍化)決定了加工的成敗。鈍化參數(shù)由預(yù)設(shè)定的應(yīng)用決定。一般來說,連續(xù)車削需要對切削刃進(jìn)行鈍化處理,大多數(shù)的鋼和鑄鐵的銑削也是如此。對于苛刻的斷續(xù)加工,還需加大鈍化參數(shù)或?qū)η邢魅羞M(jìn)行T-LAND負(fù)倒棱處理。相比之下,當(dāng)加工不銹鋼或高溫合金時(shí),需對刀片進(jìn)行鈍化處理以獲得小鈍化半徑,并采納鋒利切削刃,這是因?yàn)榧庸ご祟惐患庸げ牧蠒r(shí),具有容易產(chǎn)生積屑瘤的特性。同樣,加工鋁時(shí)也需要鋒利切削刃。在幾何方面,伊斯卡提供眾多采用螺旋切削刃的刀片,切削刃輪廓沿軸線方向均勻地圍繞在一個(gè)圓柱面上漸進(jìn)。螺線刃旋向類似于一個(gè)螺旋。螺旋刃設(shè)計(jì)的好處之一是使得切削加工平滑過度,降低振顫,從而獲取更高的表面光潔度。此外,螺旋切削刃可以承受更大的切削載荷,使得在降低切削力的同時(shí),去除更多的金屬。螺旋切削刃的刀具的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是刀具壽命更長,這是因?yàn)榈毒咔邢髁扒邢鳠岣汀?br />
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