刀具磨损和刀具耐用度.ppt

第六章刀具磨损和刀具耐用度234567891011121314151617181920二、刀具的磨钝标准
刀具磨损到一定限度就不能继续使用，这个磨损限度称磨钝标准。
ISO统一规定，以ap／2处主后刀面上测定的磨损带宽度VB作为刀具磨钝标准。
自动化生产中用的精加工刀具，常以沿工件径向的刀具磨损量作为衡量刀具的磨钝标准，称刀具径向磨损量NB（如图所示）。磨钝标准，可依加工条件不同而异。精加工较粗加工为小；加工系统刚性较低时，应考虑在磨钝标准内是否发生振动；工件材料的可加工性、刀具制造、刃磨的难易程度也是确定磨钝标准应考虑的因素。
VB值可从切削用量手册中查得。一般为0.3～0.6mm。实际生产中，不可能经常停机去测量VB值，而改用与其相应的切削时间，即刀具耐用度表示。
刀具耐用度定义：刀具由刃磨后开始切削，一直到磨损量达到刀具磨钝标准所经过的总切削时间，称为刀具耐用度，以T表示，单位为分钟（min)。精加工也可用加工零件数表示。
用途：确定换刀时间、衡量工件材料切削加工性和刀具材料性能优劣、刀具几何参数选择是否合理、切削用量选择是否合理等。刀具寿命定义：一把新刀开始使用直到报废之前总的切削时间。
它包含着刀具用钝后的多次刃磨。刀具寿命等于刀具耐用度乘以刃磨次数（包括新开刀刃）。可转位刀片的寿命等于可使用的切削刃数乘以耐用度。
刀具耐用度反映刀具磨损的速率。凡是影响切削温度和刀具磨损的因素都影响刀具的耐用度。
温度越高，耐用度越低。
1、切削速度与刀具耐用度的关系
稳定其它切削条件，在常用的切削速度范围内，取不同的切削速度vc1、vc2、vc3…，进行刀具磨损实验，可得一组磨损曲线，根据规定的VB值，对应于不同的vc，就有相应的T，在双对数坐标纸上，定出(vc1、T1)、(vc2、T2)、(vc3、T3)…各点。可发现，在一定切削速度范围内，这些点基本上在一条直线上。不同vc时的刀具磨损曲线双对数坐标上的vc-T曲线此直线方程为上式是重要的刀具耐用度公式。指数m为vc、T双对数坐标系中直线斜率，耐热性差时m值小，m愈小，表示vc对T的影响愈大。一般高速钢刀具m＝0.1～0.125，硬质合金刀具m＝0.2～0.3，陶瓷刀m＝0.4。表明耐热性高的刀具材料在高速时仍然有较高的耐用度。2、进给量f、背吃刀量ap与刀具耐用度T的关系

用同样的方法可求出令用YT15硬质合金车刀切削σb=0.637GPa的碳钢时（f>0.70mm/r），切削用量与T的关系为刀具耐用度符合对数正态分布
刀具耐用度的试验方法：外圆车削试验，端面车削法，放射性同位素法。将上式代入式（6-1），对T求导，并令其为0，可得到最高生产率耐用度为：1、崩刃。在切削刃上产生的小缺口。缺口尺寸与进给量相当或者稍大一些。切削刃修磨后还能继续进行切削。
属于早期破损。陶瓷刀具、硬质合金刀具（低速断续切削）
2、碎断。（打刀）在切削刃上发生小块破裂（重磨修复后可用）或大块断裂（不能修磨后再用），刀具不能继续正常切削。3、剥落。指经常连同切削刃一起在前刀面、后刀面上剥下一层碎片，有时也在离切削刃稍远处剥落。这种早期破损现象多发生在断续切削、且在有切屑粘结在前面上在切入时。在积屑瘤脱落时，更容易发生这种破损。
4、裂纹破损。在长时间断续切削后，由于疲劳而引起裂纹的一种破损。热应力引起垂直于或倾斜于切削刃的热裂纹，机械应力引起平行于切削刃或成网状的机械疲劳裂纹。
这种裂纹不断扩展、合并，导致切削刃的破损或断裂。二、刀具的塑性破损小结思考题