刀具與切削參數(shù)

現(xiàn)場實戰(zhàn)培訓(xùn)之－－刀具與切削參數(shù)刀具使用的目標(biāo)：1、切削力小，不影響系統(tǒng)穩(wěn)定性2、單位時間切除的鐵屑體積最大化3、壽命長，切削長度500—1500mm？（后角磨損）4、環(huán)保切削（干切）5、鐵屑的長度和形狀控制6、不斷推進新材料刀具應(yīng)用（陶瓷、聚晶金剛石PCD、PCBN、各類表面涂滲材料）選擇好切削加工的三個匹配：

切削刀具與加工對象的力學(xué)性能匹配主要是指刀具與工件材料的強度、韌性、硬度等力學(xué)性能參數(shù)應(yīng)相互匹配。

切削刀具與加工對象的物理性能匹配主要是指刀具與工件材料的熔點、彈性模量、導(dǎo)熱系數(shù)、熱膨脹系數(shù)、抗熱沖擊性能等理性能參數(shù)應(yīng)相互匹配。

切削刀具與加工對象的化學(xué)性能匹配主要是指刀具與工件材料化學(xué)親和性、化學(xué)反應(yīng)、擴散、粘結(jié)和溶解等化學(xué)性能參數(shù)應(yīng)互匹配。高速切削刀具的失效主要：

由于刀具材料的熱性能(包括熔點、耐熱性、抗氧化性、高溫力學(xué)性能、抗熱沖擊性能等)不足所引起的。高速干切削和硬切削加工黑色金屬的最高速度主要受限于 刀具材料的耐熱性。如：加工鋼和鑄鐵等黑色金屬時，最 高速度只能達到加工鋁合金的1/3－1/5，原因是切削熱使 刀尖發(fā)生熱破損。而高速銑削中則會產(chǎn)生厚度變化的斷續(xù)切屑，它們都會導(dǎo) 致刀具內(nèi)熱應(yīng)力高頻率地周期變化，加速刀具的磨損。高速切削刀具的磨損形態(tài)：高速切削時，刀具的主要磨損形態(tài)為后刀面磨損、微崩刃、邊界磨損、片狀剝落、前刀面月牙洼磨損、塑性變形等。新的切削理念對刀具進行涂層處理是提高刀具性能的重要途徑之一，涂層刀具的壽命比未涂層的刀具要高2～5倍。陶瓷刀具可以加工傳統(tǒng)刀具難以加工的高硬材料，實現(xiàn)以車代磨，從而可以免除退火s簡化工藝，大幅度地節(jié)省工時和電力：陶瓷刀具的最佳切削速度可比硬質(zhì)合金刀具高3～10倍，而且壽命長，可大大提高切削效率金剛石刀具具有極高的硬度和耐磨性，很低的摩擦系數(shù)，很高的導(dǎo)熱性能，刀刃非常鋒利，適用于超薄切削和超精密加工。PCBN刀具用于高速加工淬硬鋼和高硬鑄鐵以及某些難加工材料，既能勝任淬硬鋼(45～65HRC)s軸承鋼(60～62HRC)s高速鋼(HRC>62)s工具鋼(57～60HRC)s冷硬鑄鐵的粗車和精車，又能勝任高溫合金s熱噴涂材料s硬質(zhì)合金及其他難加工材料，是實現(xiàn)以車代磨的最佳刀具之一。刀具管理系統(tǒng)的主要目標(biāo)是維持刀具在離線狀態(tài)下對刀具的維護。刀具維護包括保持刀具切削尺寸s刀具的更換s重新測量程序零點s控制刀具的磨損形式及磨損量等。國外刀具發(fā)展近況：TITEX

PLUS鉆頭硬質(zhì)合金：加工鑄鐵的切削速度達90- 125m/min；加工普通鋼材達100m/min

；EMUGE公司的S型絲錐攻絲速度可達100m/min，Mapal公司鑲PCD的鉆頭，加工硅鋁合金時切削速度達300- 400m/min；Walter公司PCD高速面銑刀，銑削鋁合金的速度一般都在

3000-4000m/min，個別的甚至達7000m/min。Seco公司CBN300刀片加工灰鑄鐵時切削速度為2000m/min。住友公司的BNC200、BNC80刀片材料制造的滾刀，使齒輪 加工的滾削速度成倍提高，粗滾V=280m/min，精滾

V=600m/min。切削用工藝參數(shù)：V（n）

S

t的選擇工藝參數(shù)：V

S

t

nV刀具的刀尖處的線速度（米/分鐘）；S（F）

加工中工件（或刀具）進給速度（毫米/分鐘、毫米/轉(zhuǎn)）t 刀具在加工工件時的切入深度（與進給方向垂直）；n（S） 刀具或工件的旋轉(zhuǎn)速度（轉(zhuǎn)/分鐘）。切削參數(shù)的優(yōu)化選擇方法1、對分法；2、黃金分割法（0.618）切削參數(shù)的優(yōu)化選擇對分法：例：優(yōu)選參數(shù)S（轉(zhuǎn)速）1000－1600r/min1、1600－1000＝6002、600÷2＝3003、1000＋300＝13004、按1300比較1000那個更好；5、去掉1000（1600）；6、在1300與1600之間再重復(fù)步驟1－4.黃金分割法（0.618）：例：優(yōu)選參數(shù)F（進給量）200－1000mm/min1、1000（右）－200（左）＝8002、800×0.618≈4943、200（左）＋494＝694

（第1點）4、計算694對稱點：1000（右）＋200（左）－694＝506

（第25、比較694和506那個更好；若694更好；6、去掉506左側(cè)數(shù)據(jù)（694），反之保留（200－694）；7、在506與1000之間再重復(fù)步驟3－5。例如：將506（左）、1000（右）；而694成為第1點；（右）＋（左）－