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          解析刀具磨損與刀具壽命

          2019年12月09日11:38
          來源:
          字號: T | T

          解析刀具磨損與刀具壽命-涂層技術有效改善刀片切削區域性能

          金屬切削過程中所產生的功率消耗以切削熱和摩擦的形式表現出來。這些因素使刀具處于惡劣的加工條件下,表面高負載、高切削溫度。之所以產生高溫是因為切屑沿刀具前刀面高速滑移,對切削刃,產生高壓及強烈的摩擦。

           

          崩刃

          加工過程中,刀具遇到部件微結構中的硬質點,或進行斷續切削,可導致切削力出現波動。因此,對切削刀具有耐高溫、高韌性、高耐磨性、高硬度等特點的要求。

           

          溝槽磨損

          在過去的半個世紀里,為了持續提升切削刀具的性能,人們開展了大量的研究工作。影響幾乎所有刀具材料磨損率的一個關鍵因素是加工過程中所達到的切削溫度。遺憾的是,很難界定計算切削溫度的相關參數值,但實驗測定可以為經驗公式提供依據。

          通常假設切削過程中所產生的所有能量均轉換為切削熱,80%的切削熱會被切屑帶走(這

          數值會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,刀具和切屑溫度可超過1000℃。

          刀具磨損和刀具壽命的關系

          刀具磨損形態可分為以下幾類:

          · 后刀面磨損

          · 溝槽磨損

          ·月牙洼磨損

          ·切削刃崩刃

          ·熱裂紋

          ·突發失效

          目前業內對于刀具壽命還沒有一種普遍接受的統一定義。人們需要針對工件材料和切削工藝,特別說明刀具壽命。一種量化刀具壽命的方法是定義一個可以接受的最大后刀面磨損值,即VB或VBmax。

           

          后刀面磨損

          從數學的角度,刀具壽命可以由如下公式表示。泰勒公式為刀具壽命預測提供了一個很好的近似計算的方法。

          VcTn = C ,這是泰勒公式的通用形式,相關參數如下:

          Vc = 切削速度

          T= 刀具壽命

          D= 切削深度

          F= 進給速率

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