机械制造技术5

1.6刀具磨损与刀具寿命1.6.1刀具磨损形式

刀具磨损形式分为正常磨损和非正常磨损两大类。

(1)正常磨损是指在刀具设计与使用合理、制造与刃磨质量符合要求的情况下，刀具在切削过程中逐渐产生的磨损。①后刀面磨损刀具的磨损用后刀面上中间区段的平均磨损量VB值表示。②前刀面磨损切塑性材料时，在前刀面上形成月牙洼磨损，③前后刀面同时磨损切削塑性金属材料时，一般都为前后刀面同时磨损(2)非正常磨损非正常磨损是指刀具在切削过程中突然或过早产生损坏现象。①破损在切削刃或刀面上产生裂纹、崩刃或碎裂。②卷刃切削时在高温作用下，使切削刃或刀面产生塌陷或隆起的塑性变形现象。

1.6.2磨损过程和磨钝标准实践证明：刀具随着切削时间的延长，磨损逐渐增加，但磨损强度不同：刀具磨损可分为三个阶段：初期磨损阶段---刀刃锋利，后刀面接触面积小，压应力较大，刀具磨损较快，但很快稳定下来。正常磨损阶段---磨损缓慢而均匀。急剧磨损阶段---由于刀刃磨钝，摩擦加剧，切削力切削温度急剧上升，磨损增加很快。磨钝标准：刀具后刀面中间区段的平均磨损量允许达到的最大值（用VB值表示）。刀具磨损到一定限度就不能继续使用，这个磨损限度称为磨钝标准。在生产实际中是根据切削中发生的一些现象来判断刀具是否已经磨钝。例如粗加工时，观察加工表面是否出现亮带，切屑的颜色和形状的变化，以及是否出现振动和不正常的声音等。精加工时可观察加工表面粗糙度变化以及测量加工零件的形状与尺寸精度等，发现异常现象，就要及时换刀。磨钝标准与切削加工的关系：当后刀面上的平均磨损量达到磨钝标准时，刀具必须重新刃磨。因为，当VB值取得较大时，刀刃钝化越趋严重，导致切削力增大，加工质量变差。相反，VB值取得较小时，刀刃能够保持锋利，加工表面质量好，但刀具耐用度低。刀具具磨磨钝钝标标准准的的选选择择原原则则：：粗加加工工刀刀具具：：可采采用用较较大大的的磨磨钝钝标标准准，，来来延延长长刀刀具具的的耐耐用用度度；；精加加工工刀刀具具：：加工工余余量量不不大大，，加加工工精精度度要要求求高高，，需需要要锋锋利利刀刀刃刃的的刀刀具具，，应应选选用用较较小小的的磨磨钝钝标标准准。。1.6.3刀刀具具寿寿命命的的经经验验公公式式一把把新新刀刀(或或重重新新刃刃磨磨过过的的刀刀具具)从从开开始始使使用用直直至至达达到到磨磨钝钝标标准准所所经经历历的的实实际际切切削削时时间间，，称称为为刀刀具具寿寿命命。。刀具具从从第第一一次次投投入入使使用用直直至至完完全全报报废废(经经刃刃磨磨后后亦亦不不可可再再用用)时时所所经经历历的的实实际际切切削削时时间间，，叫叫做做刀刀具具总总寿寿命命。。刀具具lgT——lgvc关关系系曲曲线线刀具具寿寿命命方方程程式式：：C——与与实实验验条条件件有有关关的的系系数数，，是是曲曲线线中中截截距距。。它它相相当当于于T=1min时时的的切切削削速速度度值值；；m——vc对T影影响响程程度度指指数数，，在在曲曲线线中中表表示示斜斜率率。。高速速钢钢车车刀刀：：m=0.11；；硬质合金金可焊接接车刀：：m=0.2；；硬质合金金可转位位车刀：：m=0.25～O.3；陶瓷车刀刀：m=O.4。进给量与与切削深深度对刀刀具耐用用度的影影响关系系式1.7刀刀具几几何角度度的合理理选择1.7.1前前角的选选择1.前前角的功功用增大前角角能减小小切削变变形和摩摩擦，降降低切削削力、切切削温度度，减少少刀具磨磨损，抑抑制积屑屑瘤等。。但容易易崩刃。。2.前前角的选选择原则则(1)根根据工工件材料料的性质质选择前前角：加工材料料的塑性性愈大，，前角的的数值应应选得愈愈大。(2)根根据刀刀具材料料的性质质选择前前角：使使用强度度和韧性性较好的的刀具材材料，可可采用较较大的前前角；(3)根根据加加工性质质选择前前角：粗粗加工时时，应选选择较小小的前角角；精加加工时，，可选取取较大的的前角。。表1-4硬质质合金车车刀合理理前角参参考值1.7.2后角的的选择1.后角角的功用增大后角能能减小后刀刀面与过渡渡表面间的的摩擦，减减小刀具磨磨损，还可可以减小切切削刃钝圆圆半径，使使刀刃锋利利，易于切切下切屑，，可减小表表面粗糙度度值。但后后角过大会会降低刀刃刃强度和散散热能力。。2.后角角的选择原原则主要根据切切削厚度大大小选择。。粗加工时，，后角应取取小值；精加工时，，后角应取取大值。工件材料强强度、硬度度较高时，，后角应取取小值。表1-5硬硬质合金车车刀合理后后角参考值值。1.7.3主偏角角的选择1.主偏偏角的功用用主偏角增大大，会使进进给力增加加，切深力力减小；主偏角增大大，加工表表面粗糙度度值增大；；主偏角增大大，刀具耐耐用度下降降；2.主偏偏角的选择择在工艺系统统刚性允许许的情况下下，选择较较小的主偏偏角，这样样有利于提提高刀具耐耐用度。表1-6主主偏角的的参考值1.7.4副偏偏角的选择择1.副偏角角的功用减小副偏角角，会增加加副切削刃刃与已加工工表面的接接触长度，，能减小表表面粗糙度度值；减小副偏角角，能提高高刀具耐用用度；过小的副偏偏角会引起起振动。2.副偏偏角的选选择原则则一般情况况下选取取特殊情况况，如切切断刀，，为了保保证刀头头强度，，可选1.7.5刃刃倾角角的选择择1.刃刃倾角的的功用(1)控控制切切屑的流流向(2)控控制切切削刃切切入时首首先与工工件接触触的位置置(3)控控制切切削刃在在切人与与切出时时的平稳稳性(4)控控制背背向力与与进给力力的比值值刃倾角为为正值，，背向力力减小，，进给力力增大；；刃倾角角为负值值，背向向力增大大，进给给力减小小。2.刃刃倾角的的选择精车：粗车：断续车削削：作业P34，1.20思考题1.17刀具具磨损的的形式有有哪几种种？刀具具的磨损损过程分分多少阶阶段？1.18什么么是刀具具的磨钝钝标准？？在生产产实践中中如何判判断刀具具是否磨磨钝？1.19什么么是刀具具寿命？？影响刀刀具寿命命的主要要因素有有哪些