数控刀具磨损控制
浅谈数控加工过程中刀具高效使用的优化方案
浅谈数控加工过程中刀具高效使用的优化方案摘要:当前数控加工行业虽取得了一定的发展成效,但一些企业在数控加工方面存在刀具利用效率偏低的情形,影响了产品质量与效率。
因此,数控加工领域的刀具利用成为关键任务,各个企业需根据刀具利用的现状,综合采取多种优化措施。
基于此,本文重点分析了数控加工中刀具高效利用的策略,对机械加工制造具有重要的指导与借鉴价值。
关键词:数控加工;刀具使用;优化策略;1数控加工过程中刀具损坏形式和预防措施1.1 刀具损坏形式数控加工过程中的刀具损坏表现为磨损与破损两种,以磨损部位细分,刀具磨损主要为前面磨损、后面磨损与前后面同时磨损三种,刀具后面磨损的情况一般是因为切削脆性材料或者厚度较小的材料引起,或者机械数控设备的主轴转速较低时切削从刀具前面流出所导致;数控机床处于高强度运转状态下,在摩擦或者高温压力下也会破坏刀具,使刀具前面出现月牙洼;刀具前后面同时磨损的现象是在中等切削速度、刀具进给量条件下加工塑性材料所引起。
刀具破损分为早期破损和后期破损两种,具体表现为崩刃、刀具碎裂、裂纹、刀具与刀柄剥离几种,数控机床在加工过程中产生的热量较大,特别是在切削或加工高硬度材料时,在切削热力与切削力的同步作用下刀具破损难以避免。
1.2 刀具损坏的预防措施数控加工过程中出现刀具损坏现象的概率较高,为避免出现这一现象,延长刀具的使用寿命,应提前针对刀具制定预防措施,主要从采买、安装和使用着手。
首先,在刀具采买环节,应选用正规厂家生产的刀具,并做好刀具生产资质等的检查,参考机械数控设备的刀具配备要求,选择特定种类与型号的刀具,先选刀片再选刀柄。
其次,刀具安装环节应严格参考安装规范,尽可能避免使用套管,注意控制预紧力,采用较小的刀头伸出量,选用整体刀垫。
最后,刀具使用过程中,应根据整个机械数控设备的加工需求调整刀具的各个参数,如技术人员需将切割角度控制在合理范围内。
2数控加工中刀具使用的优化策略2.1 采纳钻削的概念各机械加工企业为高效利用刀具,应根据实际的生产需求选择恰当的加工工艺,并解决在加工过程中所出现的各种问题,提升刀具使用效率。
CNC机床加工中的刀具磨损监测与预警技术
CNC机床加工中的刀具磨损监测与预警技术CNC机床是一种应用广泛的数控机床,在工业生产中具有重要的地位。
而刀具磨损是CNC机床加工过程中常见的问题之一,对于保证加工质量和提高生产效率具有直接影响。
因此,刀具磨损监测与预警技术的发展变得至关重要。
一、背景介绍CNC机床是利用计算机数控系统实现精密加工的机床,具有高速、高精度、高自动化等特点。
在CNC机床的加工过程中,刀具是直接与工件接触的部件,承受着巨大的切削力和摩擦力,因此刀具容易出现磨损和断裂的问题。
二、刀具磨损对加工的影响刀具磨损会直接影响加工质量和生产效率。
首先,刀具磨损会导致加工尺寸的偏差,影响工件的精度。
其次,刀具磨损会增加加工过程中的摩擦力和切削力,导致加工温度升高,进而影响加工表面的质量。
此外,刀具磨损还会缩短刀具的使用寿命,增加更换刀具的频率和成本。
三、刀具磨损监测技术的发展为了及时掌握刀具磨损情况,避免因磨损过度而导致的加工质量下降和生产效率降低,刀具磨损监测技术应运而生。
随着传感技术和数据处理技术的不断进步,刀具磨损监测技术也取得了长足的发展。
1. 分析刀具振动信号刀具在加工过程中会产生振动信号,通过分析刀具振动信号的频谱特征,可以获得刀具磨损情况的信息。
一般情况下,刀具磨损会导致切削力的增加,进而引起刀具振动的变化,因此可以通过监测刀具振动信号来判断刀具磨损情况。
2. 利用红外热像技术红外热像技术是一种无接触的测量方法,可以实时监测刀具表面温度的变化。
由于刀具磨损会产生大量的热量,使刀具表面温度升高,通过红外热像技术可以准确地监测到刀具磨损的程度。
3. 应用机器学习算法机器学习是一种人工智能领域的重要技术,可以通过对大量刀具使用数据的分析,建立刀具磨损模型。
利用机器学习算法可以对刀具磨损状态进行监测和预测,提前采取相应的措施。
四、刀具磨损预警技术的应用刀具磨损预警技术可以实时监测刀具磨损情况,并提前预警,以便及时更换刀具或采取修磨等措施,从而避免因刀具磨损引起的加工质量下降和生产效率降低。
数控机床铣削刀具的刃磨与调试技巧
数控机床铣削刀具的刃磨与调试技巧数控机床铣削刀具是现代制造业中不可或缺的重要设备。
而刃磨与调试是确保刀具工作正常、提高加工精度和效率的关键环节。
本文将介绍数控机床铣削刀具的刃磨与调试技巧。
一、刃磨技巧1. 刃磨前准备:在进行刃磨之前,应先检查刀具的磨损情况和刃口的形状。
如果刀具磨损严重或刃口受损,应及时更换或修复刀具。
同时,还需准备好砂轮、液压装置和刃磨机床等工具和设备。
2. 确定砂轮种类:选择合适的砂轮是刃磨的关键要素之一。
一般来说,刃磨高速钢刀具可选择粒度为46-80的白刚石或碳化硅砂轮;刃磨硬质合金刀具可选择粒度为100-120的人工金刚石或立方氮化硼砂轮。
3. 刀具夹持与定位:将刀具精确定位在刃磨机床上,并采用牢固的夹持装置固定刀具,确保夹持力与切削力的平衡,有效避免刀具在刃磨过程中发生移位和晃动的情况。
4. 刃磨规则:在刃磨过程中,应使用适当的冷却液将刃磨面冷却,避免因加热引起的刃口变形。
刀具的刃磨规则通常为:前倾角5-7°,刃尖倒角15-20°,主切割刃角度8-15°。
5. 刃磨后检验:刃磨完毕后,应进行刀具质量检验,包括外观检查、尺寸测量和质量检测等,确保刀具达到设计要求,以保证加工质量。
二、调试技巧1. 刀具安装:在进行调试之前,先将刀具正确安装到数控机床上。
安装时应注意调整好安装位置和夹持力,确保刀具稳固可靠。
2. 刀具配合检查:调试过程中,需要检查刀具与夹头、刀杆的配合是否紧密,避免出现松动和摆动等问题,影响加工精度。
3. 设定刀具参数:根据加工要求和刀具特点,设定合适的切削速度、进给量和切削深度等刀具参数,以提高加工效率和保证加工质量。
4. 初次试切:进行初次试切时,应逐步加工,确保刀具和零件之间的配合与加工精度。
观察切削状况,根据需要适当调整刀具参数。
5. 精细调试:在初次试切的基础上,进行进一步的磨调试双重工作。
通过微小的调整,提高加工精度和效率,并确保刀具运行平稳可靠。
cnc刀具寿命管理制度
cnc刀具寿命管理制度一、总则随着数控技术的不断发展,CNC刀具在加工行业中扮演着越来越重要的角色。
CNC刀具的使用寿命直接影响到加工质量和效率。
为了延长CNC刀具的寿命、提高加工效率,制定本刀具寿命管理制度。
二、管理目标1. 延长CNC刀具的使用寿命,提高加工质量和效率;2. 确保刀具库存充足,减少因刀具不足而导致的停机损失;3. 提高刀具管理的科学性和规范性。
三、管理内容1. 刀具采购管理(1)建立刀具选型库,根据加工需求选择合适的刀具;(2)优先选用高品质、高耐磨的刀具,确保加工质量;(3)与供应商建立长期合作关系,保证刀具的质量和供应及时性。
2. 刀具存放管理(1)建立统一的刀具存放库房,保证刀具的整齐、清晰;(2)刀具应分类存放,避免混乱,提高查找效率;(3)制定刀具存放记录表,对刀具出入库进行记录。
3. 刀具使用管理(1)刀具的使用应按照规定的工艺参数进行,避免过度或不足切削;(2)使用完毕的刀具应及时进行清洗、修磨和保养;(3)严格执行换刀制度,避免因刀具磨损导致工件质量下降。
4. 刀具检测管理(1)建立定期检测刀具的制度,发现刀具磨损及时更换;(2)设置专门的检测岗位,配备专业的检测设备;(3)对检测结果进行记录,分析刀具磨损的原因,及时采取措施。
5. 刀具保养管理(1)定期对刀具进行清洗、润滑和保养,延长其使用寿命;(2)建立刀具保养记录表,对刀具保养情况进行跟踪和评估;(3)培训操作人员掌握刀具保养的方法和技巧。
6. 刀具报废管理(1)建立刀具报废的标准,严格执行;(2)对报废刀具进行分类处理,确保环保;(3)对报废刀具进行统计分析,总结经验教训。
四、责任分工1. 刀具管理人员(1)负责刀具的采购、存放和使用管理;(2)组织实施刀具的检测、保养和报废管理;(3)协调各部门之间的工作,保证刀具管理工作的顺利进行。
2. 加工人员(1)按照规定的工艺参数正确使用刀具;(2)定期对刀具进行保养和清洁;(3)及时向刀具管理人员反馈刀具的使用情况和问题。
刀具在数控加工中磨损的过程与三个阶段
⼑具在数控加⼯中磨损的过程与三个阶段⼑具磨损的三个阶段:既、初期磨损、正常磨损、剧烈磨损。
⼑具磨损三阶段
1、⼑具初期磨损阶段
如上图第⼀段曲线为⼑具的初期磨损阶段,曲线的斜率很⼤,⼑具磨损得很快。
因为⼑具
刃磨后的切削刃表⾯具有⼀定的粗糙度。
它与加⼯表⾯实际接触⾯积很⼩,让切削刃和加⼯表
⾯的应⼒集中,所以在后⼑⾯上迅速磨出⼀条窄⾯,让切削刃和加⼯表⾯的接触压⼒减少,⼑
具的磨损速度逐渐减少并趋于稳定,直到初期磨损阶段结束。
初期磨损量的⼤⼩和⼑具的刃磨质量有着⾮常⼤的关系,通常初期磨损量在0.05~0.1mm。
经过研磨的数控⼑具初期磨损量很⼩,它⽐未经过研磨的⼑具耐⽤度⼤⼤提升,所以要注意提
升⼑具的刃磨质量。
2、⼑具正常磨损阶段
上图第⼆段曲线是⼑具的正常磨损阶段,曲线的斜率很⼩,⼑具磨损较慢。
经过初期磨损
后的切削刃和⼯件接触⾯积增加,接触压⼒变低,磨损量的增加也趋于缓慢,磨损宽度随时间
增长⽽均匀增加。
正常磨损阶段的曲线基本上是⼀条向上倾斜的直线段。
直线的斜率越低,表
⽰⼑具越耐磨。
这个阶段就是⼑具的有效⼯作时间。
3、剧烈磨损阶段
第三段曲线为⼑具的剧烈磨损阶段。
这个阶段曲线很陡,⼑具的磨损⾮常快。
在铣削加⼯
过程中,如果⼑具的使⽤超过了正常磨损阶段,⼑具将发⽣剧烈的磨损。
在剧烈磨损阶段,⼑具的切削刃明显变钝,切削⼒和切削温度都明显增加。
如果⼑具还继续使⽤,会让⼑具材料消耗增加,甚⾄让⼑具报废,增加⽣产加⼯成本,同时降低零件表⾯的加⼯
精度,严重时,还会让加⼯件报废。
浅谈数控机床刀具磨损的监测方法
浅谈数控机床刀具磨损的监测方法摘要:数控机床刀具磨损情况的监测对于降低因刀具的破损而带来的经济损失,提高其在数控机床中的利用率起着非常重要的作用。
通过回顾国内外各种关于刀具磨损情况的监测技术与方法研究,大概有以下方法,针对振动监测法、切削力监测法、功率性监测、及基于动态树理论的刀具磨损检测等,分析它们的优势与特点,可以了解到基于动态树理论的刀具而研究磨损监测技术手段是其未来发展的趋势。
关键词:数控机床;刀具磨损;监测方法前言刀具的磨损状态在目前我国的各种机械加工中已成为一种常见的情况,刀具磨损以及它的磨损状态直接地影响到了机械加工的准确性、精度和企业的经济效益,降低其刀具加工的费用,对于提高企业的社会经济效益很有利。
近几年来,随着我国先进的技术如 cims、 cnc 、 fms 机床的广泛应用,极大地改善了机械加工精度与生产设备的加工效率。
操纵人机已经从原先的单独或者两台开始进行操纵,变成现在可以同时运行和操纵多个设备。
如此,数控机床系统就能够实现自动地监视各种刀具的运转和工作状态,及时掌握正在运行中所需要使用刀具的磨损情况,从而根据各种刀具的断裂程度、刀具寿命、磨损量等各种刀具的故障情况实时地监测各种刀具的运转和工作状态的变化,并且当各种刀具的磨损量已经超过预先设置的磨损程度时发出信号和报警,就会因此变得尤其重要。
一、刀具磨损的监测方法刀具检测状态的检查技术通常包括传感器信号采集、信号处理及状态特征提取和状态辨认器三个组成部分。
刀具运行状态检测传感器系统中的传感器主要是为了接收到在切削工作过程中产生的切削机械信号,例如切削能力、功率、音频发射、震荡、振动、电流等。
1.刀具状态的振动监测法当工件在切削的过程中,工件和磨损后的刀具刃部侧面发生摩擦,产生不同速度和频率的振动,振动信号已经被认为是一种检测刀具的磨损和破坏敏感性较高的技术。
振动的特征检测和处理方法主要分为两种:一种就是把振幅区域划分为几个单独的振幅区域,不断地通过使用计算机电脑和数字化计算机对这些振幅区域的位置进行记录、分析,就已经可以准确检测得出一把刀具在使用后的每一个刀面上受到磨损的严重性程度;二是把振幅划分为高低两个组成部分,在切削过程中分别计算出两个组成部分的振幅。
数控刀具磨损管理制度范文
数控刀具磨损管理制度范文数控刀具磨损管理制度第一章总则第一条为了提高数控切削机床的加工精度和生产效率,延长数控刀具的使用寿命,减少零件加工的质量问题,制定本管理制度。
第二条本制度适用于公司内所有使用数控切削机床的车间。
第三条数控刀具磨损管理制度是各车间进行数控刀具使用与磨损情况进行管理,并制定合理的维护计划,达到提高加工精度和生产效率的目的。
第四条本制度的执行要了解数控刀具使用的质量要求,并依据相关标准与要求进行刀具的选用、检验、购买等操作。
第二章刀具磨损管理的内容第五条数控刀具的磨损管理包括:刀具使用记录、磨损检查、刀具磨损分析与维护计划等。
第六条刀具使用记录应包括:刀具使用的时间、机床加工零件的类型、切削参数、工件数量等,并进行详细记录。
第七条磨损检查是对刀具进行定期的磨损检查,检查的内容包括刀尖磨损、刀片磨损、刀柄磨损等。
第八条刀具磨损分析是指根据刀具使用记录和磨损检查结果,进行磨损分析,判断刀具的磨损程度,进而制定合理的维护计划。
第九条刀具的维护计划应根据刀具的磨损程度制定,包括刀具的更换周期、磨损后的修复方案等。
第三章刀具磨损的分类和特点第十条刀具磨损可以分为刀尖磨损、刀片磨损和刀柄磨损。
第十一条刀尖磨损一般是由于工件表面硬度较高而引起的,在加工时刀尖容易磨损。
第十二条刀片磨损的特点是刀片表面出现磨痕、剥落等现象。
第十三条刀柄磨损一般是由于刀柄表面材质较软或质量较差而引起的,在加工时刀柄容易磨损。
第四章刀具的选用和购买第十四条刀具的选用应根据具体工件加工的要求和机床的切削参数来进行。
第十五条刀具的购买应选择质量好、价格合理的供应商,且要求供应商提供刀具的合格证明和技术参数。
第十六条刀具的购买应由专人负责,并填写相应的购买记录。
第五章刀具的检验和保养第十七条刀具的检验应包括外观检查和材质检查。
第十八条外观检查应检查刀具表面是否有划痕、凹陷等缺陷。
第十九条材质检查应通过金相显微镜等专业设备对刀具材料进行检查。
数控机床刀具磨损在线监测与预警技术
数控机床刀具磨损在线监测与预警技术引言数控机床是现代制造业的关键设备之一,而刀具是数控机床中不可或缺的部件。
随着生产效率的提高和刀具工艺的发展,刀具的磨损问题日益突出。
因此,实现刀具磨损的在线监测与预警技术对于提高生产效率和保证产品质量具有重要意义。
本文将介绍数控机床刀具磨损在线监测与预警技术的原理、方法以及应用前景。
一、刀具磨损的影响及其在线监测的重要性刀具磨损是指在加工过程中,由于切削力和摩擦力的作用,刀具表面逐渐磨损,导致刀具性能下降。
刀具磨损不仅会影响加工精度和产品质量,还会增加生产成本和设备维护成本。
因此,及时监测并预测刀具磨损的发生,对于延长刀具寿命、提高生产效率具有重要作用。
二、刀具磨损在线监测技术的原理与方法1. 传统方法传统的刀具磨损监测方法主要基于经验判断和定期人工巡检。
这种方法虽然简单易行,但存在人为主观因素较大、误判率高等问题。
且无法实现对刀具磨损进行实时监测,难以满足现代生产的需求。
2. 传感器技术传感器技术是刀具磨损在线监测的关键技术之一。
通过在刀具上安装传感器,可以实时感知刀具状态并采集数据。
常用的刀具磨损监测传感器包括力传感器、位移传感器和振动传感器。
传感器采集到的数据经过处理分析,可以判断刀具磨损程度,并提供预警信息。
3. 数据分析与算法刀具磨损在线监测技术的核心是数据分析与算法。
通过对传感器采集的数据进行处理和分析,在线监测刀具磨损状态并预测其寿命。
常用的数据分析方法包括统计学分析、模式识别和机器学习算法等。
这些方法能够实现对刀具磨损的准确分析,并根据历史数据推测未来磨损趋势,提前预警。
三、刀具磨损在线监测与预警技术的应用前景刀具磨损在线监测与预警技术在现代制造业中具有广阔的应用前景。
首先,它能够帮助企业实现对刀具使用寿命的精确管理,减少因刀具磨损导致的停机和更换成本。
其次,通过对刀具磨损情况的实时监测,可以提前预测刀具寿命,从而避免因刀具失效而引发的质量问题。
数控机床刀具磨损的自动化监测与更换方法
数控机床刀具磨损的自动化监测与更换方法随着数控技术的发展,数控机床已经广泛应用于各个行业的生产加工中。
而数控机床的刀具作为加工的关键工具,其磨损情况的监测和及时更换对于保证加工质量和提高生产效率至关重要。
因此,研究数控机床刀具磨损的自动化监测与更换方法成为了一个热门的研究课题。
数控机床刀具磨损的自动化监测方法主要包括传感器监测和数据处理两个关键环节。
其中传感器监测是实时采集刀具磨损情况的重要手段,常用的传感器有振动传感器、声学传感器、力传感器等。
这些传感器可以通过监测刀具的振动、声音和切削力等参数,准确判断刀具的磨损程度。
而数据处理则是将传感器采集到的原始数据进行处理和分析,通过算法和模型建立磨损预测模型,及时准确地判断刀具是否需要更换。
在传感器监测方面,振动传感器是一种常用的监测手段。
通过监测刀具振动的频率、振幅和相位,可以较为准确地判断刀具的磨损情况。
同时,振动传感器的响应速度快,可以实时监测刀具状态,及时发现问题并采取相应的措施。
此外,声学传感器也可以用于监测刀具的磨损情况。
刀具在磨削过程中会产生不同的声音特征,通过对刀具声音信号的分析可以判断刀具是否需要更换。
力传感器则是通过测量切削力的大小和变化情况来判断刀具磨损程度,这种传感器的优点是测量精度高,但需要考虑刀具刚性对测量结果的影响。
数据处理是数控机床刀具磨损自动化监测的另一个重要环节。
通过对传感器采集到的数据进行处理和分析,可以建立数学模型来预测刀具磨损情况,从而实现对刀具的自动检测和更换。
常用的数据处理方法有统计分析、模式识别和机器学习等。
统计分析方法主要基于大量刀具磨损数据的统计规律,通过计算刀具寿命曲线和磨损速率来预测刀具寿命。
模式识别方法则是通过对刀具磨损特征的提取和模式匹配来判断刀具的磨损情况。
机器学习方法则是通过训练样本的学习和模型的建立,自动地进行判断和分类。
除了监测刀具的磨损情况,及时更换刀具也是保证加工质量和提高生产效率的关键。
数控机床的刀具补偿与补偿方法
数控机床的刀具补偿与补偿方法数控机床是一种通过计算机编程来控制刀具自动运动的高精度机床。
而在数控机床的加工过程中,刀具磨损是不可避免的。
为了确保加工的精度和质量,需要对刀具的磨损进行补偿。
本文将介绍数控机床的刀具补偿及其方法。
刀具补偿是指在数控机床的程序中,通过计算机控制的方式,根据刀具磨损的情况进行刀补操作,使得机床能够保持加工精度。
刀具补偿主要分为几种类型:半径补偿、长度补偿、倾斜补偿、刀尖位置补偿等。
首先,半径补偿是常见的刀具补偿方式之一。
在数控机床中,刀具刃尖的磨损会导致加工半径发生变化,从而影响到加工结果。
为了纠正加工误差,可以通过半径补偿进行校正。
一般来说,半径补偿是通过在程序中输入一个补偿值,将刀具的半径进行相应的增加或减少,以保持加工精度。
其次,长度补偿也是常用的一种刀具补偿方法。
在数控机床中,切削刀具的长度磨损会导致切削深度的变化。
为了保持加工的一致性和精度,可以通过长度补偿来进行校正。
长度补偿的原理是通过在程序中输入一个补偿值,使刀具的位置发生相应的变化,从而达到加工深度的控制。
倾斜补偿是指在加工过程中,刀具出现倾斜现象,导致加工精度下降。
为了解决这个问题,可以通过倾斜补偿来进行校正。
倾斜补偿的原理是通过在程序中调整坐标偏移量,使得刀具在加工过程中能够保持正确的倾斜角度,从而保持加工精度。
最后,刀尖位置补偿是一种通过调整刀具运动轨迹来控制加工精度的方法。
在数控机床的切削过程中,刀尖的位置可能会发生偏移。
通过刀尖位置补偿,可以通过调整刀具的路径来保持刀尖的正确位置,从而实现精确的加工。
综上所述,数控机床的刀具补偿方法主要包括半径补偿、长度补偿、倾斜补偿和刀尖位置补偿等。
这些方法通过在数控机床的程序中输入相应的补偿值或调整坐标偏移量,能够对刀具磨损进行有效的补偿,从而保证加工的精度和质量。
刀具补偿是数控机床加工过程中不可或缺的一部分,它使得机床能够适应刀具磨损的变化,同时提高了加工的效率与精度。
数控加工中的表面粗糙度控制与刀具磨损关系
数控加工中的表面粗糙度控制与刀具磨损关系数控加工是一种高效、精确的加工方式,广泛应用于各个行业。
在数控加工中,表面粗糙度控制是一个重要的问题,直接影响产品的质量和性能。
而刀具磨损则是影响加工效率和成本的关键因素。
本文将探讨数控加工中的表面粗糙度控制与刀具磨损之间的关系,并提出一些改善措施。
一、表面粗糙度的定义和影响因素表面粗糙度是指物体表面的不规则度程度,通常用Ra值来表示。
表面粗糙度的大小直接影响产品的外观和性能,如摩擦、密封、润滑等。
在数控加工中,表面粗糙度的控制是一个关键的技术要求。
表面粗糙度受到多种因素的影响,包括切削速度、切削深度、进给速度、刀具磨损等。
在数控加工中,通过调整这些参数,可以控制表面粗糙度的大小。
此外,材料的硬度、材质的粘附性等也会对表面粗糙度产生影响。
二、刀具磨损与表面粗糙度的关系刀具磨损是数控加工中常见的问题,它会导致切削力的增加,进而影响到表面粗糙度的控制。
刀具磨损主要有刃磨损和刃磨损两种形式。
刃磨损是指刀具刃口的磨损,它会导致切削力增大、切削温度升高,从而影响到表面粗糙度的控制。
刃磨损的主要原因是材料的热膨胀和切削温度的升高。
当切削温度升高时,刀具的硬度会下降,刃口容易磨损。
刃磨损是指刀具侧面的磨损,它会导致刀具的几何形状发生变化,进而影响到切削力和表面粗糙度的控制。
刃磨损的主要原因是材料的热膨胀和切削力的作用。
当切削力作用于刀具侧面时,刀具容易磨损。
三、改善措施为了控制表面粗糙度并减少刀具磨损,可以采取以下措施:1. 选择合适的切削参数:合理选择切削速度、切削深度和进给速度,以减少切削力和切削温度的作用,从而降低刀具磨损和表面粗糙度。
2. 使用高质量的刀具:选择高硬度、高耐磨性的刀具,可以延长刀具的使用寿命,减少刀具磨损和表面粗糙度。
3. 加强刀具的润滑和冷却:通过增加切削液的流量和压力,可以有效降低切削温度,减少刀具磨损和表面粗糙度。
4. 定期检查和更换刀具:定期检查刀具的磨损情况,及时更换磨损严重的刀具,以保证加工的质量和效率。
数控机床操作时如何减小刀具磨损
数控机床操作时如何减小刀具磨损数控机床作为现代制造业中的重要工具,被广泛应用于各个行业。
在数控机床的操作过程中,刀具磨损是一个常见的问题,不仅会降低加工质量,还会增加加工成本。
因此,减小刀具磨损是提高加工效率和降低成本的关键之一。
以下是一些减小数控机床刀具磨损的方法。
首先,在刀具的选择上要合理。
不同的加工材料需要选择不同的刀具材料和形状。
切削材料硬度高的工件,应选择硬度较高的刀具材料,而对于切削材料脆性较大的工件,应选择刀具韧性较好的材料。
此外,刀具的刃角也是一个关键因素。
过大的刃角会增加切削阻力和热量,导致刀具容易磨损,而过小的刃角则容易引起刀具断裂。
因此,在使用数控机床时,选择合适的刀具材料和刃角是减小刀具磨损的重要措施之一。
其次,在切削参数的设定上要合理。
过大的切削速度和过大的进给量都会加剧刀具的磨损。
因此,在使用数控机床时,应根据工件的材质和形状合理设定切削速度和进给量,以减小刀具的磨损。
此外,合理选择切削液也是降低刀具磨损的重要因素。
切削液能降低切削温度、减小切削阻力,有效减少刀具的磨损。
因此,在使用数控机床时,应根据不同的材料选择合适的切削液,并保持切削液的清洁度和浓度,以提高刀具的使用寿命。
此外,及时检查和更换刀具是减小刀具磨损的重要措施之一。
定期检查刀具的磨损情况,及时更换磨损严重的刀具是保证加工质量的关键。
在使用数控机床时,应建立健全的刀具管理制度,及时记录和管理刀具的使用寿命,以保证刀具的良好状态。
同时,在更换刀具时,应注意正确安装和固定刀具,以减小刀具的振动和断裂的风险。
最后,加强操作和维护的培训也是减小刀具磨损的关键。
操作人员应经过专门培训,掌握数控机床的操作技巧和刀具的维护方法。
同时,加强定期的设备维护和保养,定期清洁和润滑机床,及时处理机床的故障和异常情况,以延长刀具的使用寿命和机床的使用寿命。
总之,减小数控机床刀具磨损是提高加工效率和降低成本的关键之一。
通过合理选择刀具、合理设定切削参数、及时检查和更换刀具、加强操作和维护的培训,可以有效减小刀具磨损,提高数控机床的加工质量和效率。
数控刀具磨损检测与刀具寿命管理
数控刀具磨损检测与刀具寿命管理数控刀具在现代制造业中扮演着重要的角色,它们的使用寿命直接影响着生产效率和产品质量。
而刀具磨损是导致切削性能下降的主要原因之一。
因此,对数控刀具的磨损检测和刀具寿命管理显得尤为重要。
一、数控刀具磨损检测的意义数控刀具的磨损程度直接影响着加工效果和工件质量。
当刀具磨损达到一定程度时,切削力将会增加,导致加工质量下降,甚至引发刀具断裂等问题。
因此,及时准确地检测刀具磨损程度,可以帮助企业及时更换刀具,避免因磨损而造成的生产事故和损失。
二、刀具磨损检测的方法目前,常用的刀具磨损检测方法主要有视觉检测、声学检测和振动检测等。
视觉检测是一种简单直观的方法,通过观察刀具表面的磨损程度来判断刀具是否需要更换。
这种方法操作简便,但准确性较低,只适用于刀具磨损程度较为明显的情况。
声学检测是通过检测刀具切削过程中产生的声音来判断刀具的磨损程度。
这种方法可以实时监测刀具的磨损情况,但对于一些噪音较大的加工环境来说,准确性会受到一定的影响。
振动检测是通过检测刀具切削过程中产生的振动信号来判断刀具的磨损程度。
这种方法准确性较高,可以实时监测刀具的磨损情况,并且对加工环境的影响较小。
但是,振动检测方法的设备成本较高,对操作人员的要求也较高。
三、刀具寿命管理的重要性刀具寿命管理是指对数控刀具的使用寿命进行有效管理和延长,以提高切削效率和降低生产成本。
刀具寿命管理的重要性主要体现在以下几个方面:1. 提高生产效率:合理管理刀具寿命可以避免因刀具磨损而导致的频繁更换刀具的情况发生,从而减少停机时间,提高生产效率。
2. 降低生产成本:刀具是生产过程中的重要消耗品,延长刀具的使用寿命可以减少刀具的购买成本,并降低刀具更换和维修的人力成本。
3. 提高产品质量:刀具磨损会导致加工质量下降,而合理管理刀具寿命可以保证切削性能的稳定,提高产品的加工精度和表面质量。
四、刀具寿命管理的方法刀具寿命管理主要包括刀具的选择、刀具的刀具寿命预测和刀具的维护保养等方面。
数控刀具磨损控制
数控刀具磨损控制刀具磨损经常是机械的、热的、化学的三种作用的综合结果,可以产生磨料磨损、冷焊磨损(有的文献称为黏结磨损)、扩散磨损和氧化磨损等。
a.磨料磨损。
切屑、工件的硬度虽然低于刀具的硬度,但其结构中经常含有一些硬度极高的微小的硬质点,机床电器能在刀具表面刻划出沟纹,这就是磨料磨损。
数控车床硬质点有碳化物(如Fe3C、TiC、VC等)、氮化物(如TiN、S i:N+等)、氧化物(如SiOz、Alz(),等)和金属间化合物。
磨料磨损在各种切削速度下都存在,但对低速切削的刀具(如拉刀、板牙等),磨料磨损是磨损的主要原因。
这是因为低速切削时,切削温度比较低,由于其他原因产生的磨损尚不显著,因而不是主要的。
高速钢刀具的硬度和耐磨性低于硬质合金、陶瓷等,故其磨料磨损所占的比重较大。
b.冷焊磨损。
切削时切屑、工件与前、后刀面之间,存在很大的压力和强烈的摩擦,因而它们之间会发生冷焊。
由于摩擦副之间有相对运动,冷焊结产生破裂被一方带走,从而造成冷焊磨损。
一般说来,工件材料或切屑的硬度较刀具材料的硬度为低,冷焊结的破裂往往发生在工件或切屑这一方。
但由于交变应力、接触疲劳、热应力以及刀具表层结构缺陷等原因,数控车床冷焊结的破裂也可能发生在刀具这一方,机床电器这时,刀具材料的颗粒被切屑或工件带走,从而造成刀具磨损。
冷焊磨损一般在中等偏低的切削速度下比较严重。
研究表明:脆性金属比塑性金属的抗冷焊能力强。
在高速钢刀具正常工作的切削速度和硬质合金刀具偏低的切削速度下,正好满足产生冷焊的条件,故此时冷焊磨损所占的比重较大。
提高切削速度后,硬质合金刀具冷焊磨损减轻。
c.扩散磨损。
扩散磨损在高温下产生。
切削金属时,切屑、工件与刀具接触过程中,双方的化学元素在固态下相互扩散,改变了材料原来的成分与结构,使刀具表层变得脆弱,从而加剧了刀具的磨损。
硬质合金中,钛元素的扩散率远低于钴、数控车床钨,TiC又不易分解,故在切钢时YT类合金的抗扩散磨损能力优于YG类合金。
数控机床铣削过程中的刀具磨损问题
数控机床铣削过程中的刀具磨损问题数控机床是一种先进的机械加工设备,它通过计算机数控系统控制刀具的运动和加工参数,实现高精度、高效率的金属零件加工。
在数控机床的铣削过程中,刀具的磨损问题是一个不可忽视的因素。
本文将对数控机床铣削过程中的刀具磨损问题展开探讨。
首先,需要了解的是刀具磨损对加工质量的影响。
刀具磨损会导致加工精度下降,尺寸偏差增大,表面质量变差。
此外,刀具磨损还会影响切削力和切削温度,增加机床的负荷,降低加工效率。
因此,及时发现和解决刀具磨损问题对保证加工质量和提高生产效率至关重要。
刀具磨损主要分为刀尖磨损和刀身磨损两类。
刀尖磨损是指刀尖的磨损程度,主要包括前角磨损、半径磨损和侧刃磨损。
刀尖磨损导致切削力增加、切削温度升高,加工表面粗糙度增加,加工质量下降。
刀身磨损是指刀身的磨损程度,主要表现为刃磨损和刃口变钝。
刀身磨损会降低刀具的刚度和强度,导致振动加剧,加工质量变差。
造成刀具磨损的原因有多方面。
首先是材料切削硬度大和切削速度高导致的刀具磨损。
硬度大的材料和高速切削对刀具的磨损影响较大。
其次是刀具材料和涂层质量不良导致的刀具磨损。
刀具材料的选择和涂层质量的好坏都会影响刀具的性能和寿命。
再次是加工参数设置不合理导致的刀具磨损。
如切削速度过快、进给速度不当、切削深度过大等都会增加刀具的磨损。
此外,还有切削液的选择和刀具的使用与维护也会对刀具的磨损产生影响。
针对刀具磨损问题,我们可以采取以下措施进行防止和解决。
首先是优化加工参数。
合理的切削速度和进给速度能够有效降低刀具的磨损。
其次是选用优质的刀具材料和涂层。
先进的刀具材料和涂层能够提高刀具的硬度和耐磨性,延长刀具的使用寿命。
第三是正确选择和使用切削液。
切削液能够有效冷却和润滑刀具,减少摩擦力和热量的产生,从而降低刀具的磨损。
同时,要定期检查和维护刀具,保持刀具的良好状态。
总之,数控机床铣削过程中的刀具磨损问题是一个需要重视的因素。
合理的加工参数设置、优质的刀具材料和涂层选择、正确的切削液使用和刀具的定期维护都是防止和解决刀具磨损的关键。
UG编程技巧如何处理CNC加工中的刀具磨损与断刀问题
UG编程技巧如何处理CNC加工中的刀具磨损与断刀问题CNC加工是数控机床进行加工的一种方式,广泛应用于各个行业中。
在CNC加工过程中,刀具磨损与断刀是常见的问题,对加工效率和产品质量都有很大影响。
为了解决这一问题,UG编程技巧起到了关键作用。
本文将介绍如何利用UG编程技巧处理CNC加工中的刀具磨损与断刀问题。
一、刀具磨损问题的解决刀具磨损是CNC加工中常见的问题,会导致加工精度下降、表面质量差等不良后果。
UG编程技巧可以有效地解决刀具磨损问题,以下是几点具体的应对措施:1. 合理选择切削参数在UG编程中,我们可以通过合理选择切削参数,如切削速度、进给速度、切削深度等,来减少刀具磨损。
切削参数的选择应根据工件材料、刀具类型、切削环境等因素综合考虑,确保切削效果最佳。
2. 利用刀具半径补偿UG编程中的刀具半径补偿功能可以通过改变刀具路径来达到修复或调整刀具磨损的目的。
通过在编程中设置合适的刀具半径补偿值,可以保证加工后的尺寸精度和表面质量,并延长刀具使用寿命。
3. 定期更换刀具定期更换刀具是预防刀具磨损问题的有效措施。
UG编程中可以设置提醒功能,以便及时提醒操作人员更换刀具。
定期更换刀具不仅可以避免刀具磨损过度导致加工质量下降,还能提高加工效率和产品品质。
二、断刀问题的解决断刀是CNC加工中常见的故障之一。
UG编程技巧可以通过合理的编程方法来解决断刀问题,以下是几点具体的应对措施:1. 刀具路径合理分段在UG编程中,应合理设置刀具路径分段点,避免长时间连续切削导致刀具断裂。
通过合理分段,可以减少切削过程中的切削力,降低刀具断裂的概率。
2. 合理选择刀具类型根据加工要求,选择合适的刀具类型也能有效避免断刀问题。
UG 编程中可以根据加工材料、加工形式以及切削要求等因素来选择合适的刀具类型,确保加工过程中切削稳定。
3. 设置断刀检测系统UG编程中可以设置断刀检测系统,对刀具状态进行实时监测。
一旦发现刀具异常情况,如刀具断裂、磨损过度等,可以及时停机更换刀具,避免引起进一步的故障和质量问题。
数控刀具磨损管理制度
数控刀具磨损管理制度一、制度目的为了确保数控刀具的正常使用和延长使用寿命,提高加工质量和效率,减少设备维修和更换刀具的成本,制定本管理制度。
二、制度依据1、《数控车床使用与维护规程》2、《数控铣床使用与维护规程》3、《数控刀具安全操作规范》4、《数控刀具安全操作制度》5、公司有关文件和要求三、负责部门数控刀具磨损管理由生产部门负责,包括生产班组、生产技术员和设备维护人员。
四、制度内容1、数控刀具使用和保养(1)根据加工要求和材料特性选择合适的数控刀具,并安装到数控机床上,严禁使用磨损严重的刀具。
(2)在日常加工作业中,操作人员应定期检查数控刀具的磨损情况,及时更换磨损严重的刀具,避免因磨损严重而影响加工质量和效率。
(3)在刀具使用过程中,应注意对刀具进行定期润滑和冷却,减少刀具的磨损和延长使用寿命。
2、数控刀具磨损监测(1)采用专业的测试设备和技术,对数控刀具进行磨损情况的监测,及时发现和处理存在的问题。
(2)建立定期的磨损监测制度,每周对数控刀具进行一次磨损情况的监测,确保刀具的使用状况合格。
3、数控刀具磨损记录(1)建立数控刀具使用和磨损记录台账,包括刀具的型号、规格、使用时间、磨损情况等内容,记录刀具的使用寿命和磨损情况。
(2)定期对数控刀具使用和磨损记录进行分析,总结刀具的磨损规律和使用情况,为刀具的合理使用提供参考依据。
4、数控刀具磨损管理(1)建立完善的数控刀具磨损管理制度,严格执行刀具的管理和使用规定,对不合格的刀具及时进行更换和处理。
(2)做好数控刀具的分类管理,分别管理不同类型和规格的刀具,并对刀具进行编号和标识,方便管理和使用。
(3)建立定期的数控刀具维护和保养制度,及时对刀具进行清洁和润滑,做好防锈防腐工作,延长刀具的使用寿命。
5、数控刀具磨损评估(1)定期对数控刀具的磨损情况进行评估,分析刀具的使用寿命和磨损情况,制定合理的更换和维护计划。
(2)建立数控刀具的磨损评估标准,根据评估结果及时制定刀具的更换计划,并进行跟踪和监督实施。
UG编程中的刀具磨损监测与寿命
UG编程中的刀具磨损监测与寿命在数控机床加工过程中,刀具的磨损与寿命是一个非常关键的问题。
为了确保加工质量和工艺效率,对刀具的磨损程度进行监测和预测就显得尤为重要。
UG编程作为一种常用的数控编程软件,具备了丰富的功能和工具来实现对刀具磨损的监测与寿命的预测。
本文将从UG编程的角度出发,介绍刀具磨损监测与寿命预测的方法和步骤。
一、刀具磨损监测的原理与方法刀具磨损监测是通过对加工过程中刀具参数的实时监测,结合工艺数据分析,来判断刀具的磨损程度和寿命剩余情况。
UG编程提供了多种方法来实现刀具磨损的监测,以下是几种常用的方法:1. 刀具尺寸补偿:UG编程可以实现根据刀具磨损的情况,自动对刀具尺寸进行补偿。
通过设定刀补量和刀具磨损系数,UG编程可以实现刀具半径或长度的补偿,以达到加工精度的要求。
2. 实时监测:UG编程可以监测刀具的负载情况和工具接触时间,从而判断刀具是否出现异常磨损。
通过设定负载阈值和正常工作时间,UG编程可以及时报警并提醒操作人员更换刀具。
3. 轨迹模拟:UG编程可以进行刀具轨迹的三维模拟,通过对模拟结果进行分析,可以判断刀具是否出现了磨损或者其他异常情况。
根据模拟结果,可以及时作出调整或更换刀具的决策。
二、刀具寿命预测的步骤与注意事项刀具的寿命预测是在磨损监测的基础上进行的,通过对刀具的历史磨损情况和工件加工数据的分析,可以预测刀具的寿命并做出相应的决策。
UG编程提供了以下步骤来实现刀具寿命的预测:1. 数据采集与记录:在加工过程中,需要及时采集并记录相关的工艺数据和刀具磨损情况。
UG编程可以将这些数据存储在数据库中,方便后续的分析和预测。
2. 数据分析与处理:UG编程提供了丰富的数据分析工具,可以对采集到的数据进行处理和分析。
通过对历史加工数据和刀具磨损数据的统计与建模,可以找出刀具寿命与各项参数之间的关系,从而进行寿命的预测。
3. 寿命预测与优化:通过对数据的分析,UG编程可以做出对刀具寿命的预测。
数控机床操作时如何减小刀具磨损
数控机床操作时如何减小刀具磨损数控机床是一种高精度、高效率的机械设备,广泛应用于零件加工和制造业中。
而刀具作为数控机床中不可或缺的配件,其磨损程度直接影响到加工质量和生产效率。
因此,减小刀具磨损是数控机床操作中非常重要的一个方面。
本文将从刀具的选择、刀具的保养以及刀具的使用技巧等方面,介绍数控机床操作时如何减小刀具磨损。
刀具的选择是减小刀具磨损的第一步。
合适的刀具选择可以提高切削质量,降低磨损程度。
首先,要根据具体的加工工件材料选择合适的切削刀具。
不同材料的工件需要使用不同种类、不同材质的刀具,以确保切削效果和寿命。
其次,要根据具体的加工过程选择合适的刀具尺寸和形状。
刀具尺寸和形状与加工参数密切相关,正确的选择可以减小刀具在切削过程中的振动和变形,从而降低磨损。
此外,还需要注意刀具的涂层和涂层材料选择,以提高刀具的抗磨损性能。
刀具的保养是减小刀具磨损的关键。
好的刀具保养可以延长刀具的使用寿命,减少频繁更换刀具的成本。
首先,要保持刀具的清洁。
在加工过程中,刀具会积累切屑、油污和切削液等杂物,如果不及时清理,会导致刀具尖端状态不佳,增加刀具的磨损。
因此,应定期用清洁剂清洗刀具,并保持干燥。
其次,刀具的润滑也是关键。
适量的润滑油可以减小切削时的摩擦和热量,提高刀具的工作效率和寿命。
最后,要妥善保管刀具。
刀具应放置在干燥、通风的地方,避免受到潮湿和腐蚀。
刀具的使用技巧也能影响刀具的磨损程度。
正确的使用技巧可以减小刀具的负荷和磨损。
首先,要合理设置加工参数。
切削速度、进给速度和切削深度等参数对刀具的磨损有直接影响。
过高的切削速度和进给速度会造成刀具过度磨损,过大的切削深度会造成刀具振动过大。
因此,在实际操作中应根据材料硬度和刀具材质等因素合理设置加工参数。
其次,要注意刀具的进刀方式。
合理的进刀方式可以减小刀具的冲击和振动,降低刀具的磨损。
最后,要定期检查和更换刀具。
刀具的磨损程度会随着使用时间逐渐增加,当刀具磨损达到一定程度时,就应及时更换新的刀具,以保证加工质量和刀具寿命。
数控车床的车刀磨损的形式和原因分析
数控车床在切削过程中,刀具磨损到一定程度,切削刃崩刃或破损,切削刃卷刃(塑变)时,刀具就丧失其切削能力或无法保障加工质量,称为刀具失效。
刀具破损的主要形式和产生原因及对策如下:1.数控车床后刀面磨损后刀面磨损是由机械应力引起的出现在后刀面上的摩擦磨损。
由于刀具材料过软,刀具的后角偏小,加工过程中切削速度太高,进给量太小,造成后刀面磨损过量,使得加工表面尺寸精度降低,增大了摩擦力,应该选择耐磨性高的刀具材料,同时降低切削速度,提高进给量,增大刀具后角,这样才能避免减少后刀面磨损现象的发生。
2. 数控车床刀具边缘磨损主切削刃上的边界磨损常见于与工件的接触面处。
主要原因是工件表面硬化、锯齿状切削造成的摩擦,影响切削的流向并导致崩刃。
只有降低切削速度和进给速度,同时选择耐磨的刀具材料并增大前角,才能使切削刃更加锋利。
3.数控车床前刀面磨损在前刀面上有摩擦和扩散导致的磨损较前刀面磨损。
前刀面磨损主要由切削和工件材料的接触以及对发热区域的扩散引起的。
另外刀具材料过软,加工过程中切削速度太高,进给量太大,也是前刀面磨损产生的原因。
前刀面磨损会使刀具产生变形、干扰排屑、降低切削刃强度。
降低切削速度和进给速度,同时选择涂层硬质合金材料,可以减少前刀面的磨损。
4. 数控车床刀具塑性变形塑性变形是切削刃在高温或高应力作用下产生的变形。
切削速度、进给速度太高以及工件材料中硬质点的作用,刀具材料太软和切削刃温度和高等,是产生塑变形的主要原因。
它会影响切屑的形成质量,有时也可产生崩刃。
可采取降低切削速度和进给速度,选择耐磨性高和热导率高的刀具材料等对策,以减少塑变形的产生。
5. 积屑瘤积屑瘤是工件材料在刀具上的粘附。
积屑瘤会降低加工表面质量并会改变切削刃形状,最终导致崩刃。
采取的对策有提高切削速度,选择涂层硬质合金或金属陶瓷等与工件材料亲和力小的刀具材料,并使用切削液。
6.数控车床刃口剥落切削刃上休闲一些很小的缺口和不均匀的磨损,即为刃口剥落,主要由断续切削、切屑排除不流畅造成。
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数控刀具磨损控制
刀具磨损经常是机械的、热的、化学的三种作用的综合结果,可以产生磨料磨损、冷焊磨损(有的文献称为黏结磨损)、扩散磨损和氧化磨损等。
a.磨料磨损。
切屑、工件的硬度虽然低于刀具的硬度,但其结构中经常含有一些硬度极高的微小的硬质点,机床电器能在刀具表面刻划出沟纹,这就是磨料磨损。
数控车床硬质点有碳化物(如Fe3C、TiC、VC等)、氮化物(如TiN、S i:N+等)、氧化物(如SiOz、Alz(),等)和金属间化合物。
磨料磨损在各种切削速度下都存在,但对低速切削的刀具(如拉刀、板牙等),磨料磨损是磨损的主要原因。
这是因为低速切削时,切削温度比较低,由于其他原因产生的磨损尚不显著,因而不是主要的。
高速钢刀具的硬度和耐磨性低于硬质合金、陶瓷等,故其磨料磨损所占的比重较大。
b.冷焊磨损。
切削时切屑、工件与前、后刀面之间,存在很大的压力和强烈的摩擦,因而它们之间会发生冷焊。
由于摩擦副之间有相对运动,冷焊结产生破裂被一方带走,从而造成冷焊磨损。
一般说来,工件材料或切屑的硬度较刀具材料的硬度为低,冷焊结的破裂往往发生在工件或切屑这一方。
但由于交变应力、接触疲劳、热应力以及刀具表层结构缺陷等原因,数控车床冷焊结的破裂也可能发生在刀具这一方,机床电器这时,刀具材料的颗粒被切屑或工件带走,从而造成刀具磨损。
冷焊磨损一般在中等偏低的切削速度下比较严重。
研究表明:脆性金属比塑性金属的抗冷焊能力强。
在高速钢刀具正常工作的切削速度和硬质合金刀具偏低的切削速度下,正好满足产生冷焊的条件,故此时冷焊磨损所占的比重较大。
提高切削速度后,硬质合金刀具冷焊磨损减轻。
c.扩散磨损。
扩散磨损在高温下产生。
切削金属时,切屑、工件与刀具接触过程中,双方的化学元素在固态下相互扩散,改变了材料原来的成分与结构,使刀具表层变得脆弱,从而加剧了刀具的磨损。
硬质合金中,钛元素的扩散率远低于钴、数控车床钨,TiC又不易分解,故在切钢时YT类合金的抗扩散磨损能力优于YG类合金。
TiC基、丁i(C,N)基合
金和涂层合金(涂覆TiC或TiN)则更佳;机床电器硬质合金中添加钽、铌后形成固镕体(W,丁i,Ta,Nb)C,也不易扩散,从而提高了刀具的耐磨性。
扩散磨损往往与冷焊磨损、磨料磨损同时产生,此时磨损率很高。
前刀面上离切削刃有一定距离处的温度最高;该处的扩散作用最强烈;于是在该处形成月牙洼。
高速钢刀具的工作温度较低,与切屑、工件之间的扩散作用进行得比较缓慢,故其扩散磨损所占的比重远小于硬质合金刀具。
数控刀具的磨损过程如图1所示:
输控刀具的磨钝标准:数控刀具磨损后将影响切削力、切削温度和加工质量,因此必须根据加工情况规定一个最大的允许磨损值,这就是数控刀具的磨钝标准。
一般数控刀具的后刀面上都有磨损,它对加工精度和切削力的影响比前刀面磨损显著,同时后刀面磨损量比较容易测量,因此在数控刀具管理和金属切削的科学研究中多按后刀面磨损尺寸来制定磨钝标准。
通常所谓磨钝标准是指后刀面磨损带中间部分平均磨损量允许达到的最大值,沈阳第一机床厂以VB表示。
制定磨钝标准需考虑被加工对数控车床象的特点和加工条件的具体情况。
工艺系统的刚性较差时应规定较小的磨钝标准。
后刀面磨损后,切削温度升高。
加工不同的工件材料,切削温度的升高也不相同。
在相同的切削条件下,加工合金钢的切削温度高于碳素钢,加工高温合金及不锈钢的切削温度又高于一般合金钢。
在切削难加工材料时,一般应选用较小的磨钝标准;加工一般材料,磨钝标准可以大一些。
加工精度及表面质量要求较高时,数控车床应当减小磨钝标准,沈阳第一机床厂以确保加工质量。
例如在精车时,应控制VB在0.1—0.3mm的范围内。
高速切削刀具的磨损寿命高速切削时,应根据加工方法和加工要求确定合理的刀具磨损寿命(极限)。
影响高速切削刀具磨损寿命的因素较多,如工件材料与刀具材料的匹配、切削方式、刀具几何形状、切削用量、冷却液、振动等
对刀具磨损寿命都有显著影响,其影响规律与具体切削条件有关,应通过切削试验来确定各相关因素对刀具磨损寿命的影响效应。
下面给出几个高速切削加工实例及相应的刀具磨损寿命。
铸铁的高速切削加工在铸铁的高速切削加工中,正确选择刀具材料是提高加工效率的关键。
适用于高速切削铸铁零件的刀具材料主要有超细晶粒硬质合金、金属陶瓷、陶瓷、立方氮化硼和涂层刀具等。
陶瓷刀具是高速切削铸铁的理想刀具之一,其价格比PCBN刀具低廉得多,其高速切削铸铁的切削性能则远远优于硬质合金刀具。
淬硬钢的高速切削加工,硬质合金刀具的工作寿命最低,这是由于工件材料硬度很高,导致加工时的切削力和切削温度较高,造成硬质合金刀具迅速磨损、剥离乃至断裂破损。
陶瓷刀具和CBN刀具的工作寿命随着切削速度的提高而增加,当达到最大临界值后则开始降低。
出现这一现象的原因可能是当切削速度增加时,刀具粘结层厚度增加,形成一层保护膜,有利于减小刀具磨损,从而提高了刀具寿命;但当切削速度进一步提高时,刀具表面层将变软,容易被工件材料中的硬质点磨耗掉,从而加剧了刀具磨损,造成刀具寿命迅速降低。
控制工件材料与刀具材料的匹配、切削方式、刀具几何形状、切削用量、冷却液、振动等,就可以控制刀具的磨损,同时也可以在车床上加上监控系统随时监控刀具的磨损量,以便控制切削的质量和刀具的磨损状态,加工刀具在高温下不能与工件发生化学反应,也不与冷却液反应,同时减小刀具的震动。
也可在刀具的表面镀上一层保护膜以减少刀具的磨损。
综合各方面的因素,得到刀具的磨损量的控制。
参考文献
【1】陆建中周志明金属切削原理与刀具【M】机械工业出版社
【2】磨料磨具与磨削. 金刚石与磨料磨具工程.1988-2004
【3】叶伟昌叶毅超硬材料刀具及其应用香港:机械制造,1997(1)
【4】艾兴,高速切削加工技术【M】.北京:国防工业出版社。