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普通車床刀具的磨損與刀具壽命

日期：2010年02月03　來源：沈陽第一機床廠　關鍵字：普通車床
    當我們使用一把新磨好的刀具進行切削時，普通車床隨著切削的持續(xù)進行，刀具便逐漸磨損，經(jīng)過一段時間，由于磨損加劇，切削能力顯著降低，搖臂鉆床以致不再符合切削要求，這一現(xiàn)象，稱為刀具鈍化。刀具鈍化的方式，除磨損外，還有卷刃和在不正常情況下發(fā)生的崩刃。鈍化的刀具，不宜繼續(xù)使用，需要及時刃磨。
    （1）刀具的磨損形式
    在正常切削時，刀具的鈍化主要由于磨損。因加工材料和切削條件的不同，刀具磨損有時發(fā)生在刀具的前面，有時發(fā)生在刀具的后面，有時在刀具的前、后兩個面上同時發(fā)生。
    (1)后刀面磨損  指磨損部位主要發(fā)生在后刀面上。磨損后形成o。＝o*的磨損帶，它的寬度y。表示磨損量。這種磨損一般是在切削脆性金屬，或用較低的切削速度和較小的切削厚度切削塑性金屬時發(fā)生的。搖臂鉆床這時前刀面上的機械摩擦較小，溫度較低，所以后刀面上的磨損大于前刀面上的磨損。
    (2)前刀面磨損  指磨損部位主要發(fā)生在前刀面的磨損。普通車床磨損后，在前刀面靠近刃口附近出現(xiàn)月牙洼。在磨損過程中，月牙洼逐漸加深加寬，并向刃口方向擴展，甚至導致崩刃。這種磨損一般是在用較高的切削速度和較大的切削厚度切削塑性金屬時發(fā)生的。
    (3)前、后刀面同時磨損  這是一種兼有上述兩種形式的磨損。在切削塑性金屬時，純粹的前刀面磨損很少發(fā)生，一般都是前、后刀面同時磨損。
    2．刀具磨損的過程
    刀具磨損的過程一般可分為三個階段。后刀面磨損量和切削時間的關系可用曲線表示。
    (1)初期磨損階段(OA段)刀具刃磨后開始切削時，由于后刀面微觀不平，所以磨損較快。
    (2)正常磨損階段(AB段)  刀具經(jīng)過初期磨損以后，后刀面上很快被磨出一條窄的磨損帶，搖臂鉆床接觸面增大，單位壓力減小，磨損帶寬度y。隨時間增長緩慢而均勻地增加。普通車床這個階段是刀具工作的有效期。
    (3)急劇磨損階段(BC段)  正常磨損后，如刀具不及時刃磨就很快變鈍，使切削力增大，溫度升高，磨損加劇。
    車刀的磨損程度可通過工件的已加工表面的表面粗糙度、切屑顏色與車削時的聲響變化來進行識別。一般在粗車時，這幾種變化都比較明顯，當車刀發(fā)生急劇磨損時，切屑顏色顯著變深(指加工鋼類工件)，車削時的聲響也不正常，在工件的切削表面還將出現(xiàn)不正常的亮點。精車時，搖臂鉆床主要是觀察工件已加工表面的表面粗糙度變化，普通車床如發(fā)現(xiàn)已加工表面刀痕紊亂，即說明車刀已發(fā)生急劇磨損。
    3．影響刀具磨損的主要因素
    影響刀具磨損的因素基本上跟影響切削溫度的因素相同。
    (1)刀具角度  前角增大，磨損減少。但若前角過大，散熱條件變差，反而容易磨損。后角增大，磨損減少，但后角過大，散熱體積減小，刀具磨損加快。主偏角增大，切削溫度升高，刀具容易磨損。
    (2)切削用量  切削速度對刀具磨損影響最大，其次是進給量，最小是背吃刀量。
    (3)工件材料  工件材料的強度和硬度越高，切削時切削力越大，普通車床切削溫度越高，刀具磨損就越快。切削熱導率低的材料(如不銹鋼)，搖臂鉆床切削溫度較高，刀具容易磨損。
    4．刀具磨損限度和刀具壽命
    (1)刀具磨損限度  刀具磨損限度即刀具開始切削到不能繼續(xù)使用為止的那段磨損量。因為大多數(shù)情況下，后刀面都有磨損，而且磨損量VB測量較方便。所以目前常以y。來制訂刀具的磨損限度。一般，用硬質(zhì)合金車刀粗車碳鋼時，VB＝(0．6—0.8)mm；粗車鑄鐵時，VB＝(0.8—1.2)mm。精車時，刀具磨損后對工件的尺寸精度和表面粗糙度影響較大，因此磨損限度應在(0.1—0.3)mm以內(nèi)。
    (2)刀具耐用度  實際生產(chǎn)中不可能經(jīng)常測量刀具是否磨損到磨損服度。普通車床根據(jù)后刀面磨損量和切削時間的關系曲線，可用切削時間來表示磨損限度。
    刀具刃磨后，搖臂鉆床從開始切削到達到磨損限度所經(jīng)過的切削時間稱為刀具耐用度。也就是刀具兩次刃磨之間的純切削時間的總和。一般用符號“T”表示。
    刀具耐用度和刀具壽命不同。刀具壽命是指一把新刀具用到全廢為止的實際切削時間的總和。
合理的刀具耐用度常根據(jù)經(jīng)濟性或最大生產(chǎn)率來確定。從經(jīng)濟性考慮，復雜刀具的耐用度數(shù)值應比簡單刀具大。例如硬質(zhì)合金焊接車刀的耐用度約為60min；高速鋼鉆頭的壽命為80—120min；普通車床齒輪刀具的耐用度為200～300min。
使用可轉(zhuǎn)位刀具，搖臂鉆床能縮短換刀時間和降低刀具成本，為了提高生產(chǎn)效率，將刀具耐用度降低到15—30min，這樣可以大大提高切削速度。

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