基于加工尺寸检测数据的刀具磨损及寿命研究

刀具在加工过程中的磨损以及应对策略【干货】

刀具在加工过程中的磨损以及应对策略内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 刀具磨损是切削加工中基本的问题之一。了解刀具磨损的情况和原因，可以帮助刀具制造商以及用户延长数控刀具寿命。现在的数控刀具都会采用涂层技术（包括采用新的合金元素），这进一步有效的延长了刀具的使用寿命，同时可以显著提高生产率。一、刀具磨损机理介绍在金属切削加工中，产生的热量和摩擦是能量的表现形式。由很高的表面负荷以及切屑沿刀具前刀面高速滑移而产生的热量和摩擦，使刀具处于一种极具挑战性的加工环境中。切削力的大小往往会上下波动，主要取决于不同的加工条件（如工件材料中存在硬质成份，或进行断续切削）。因此，为了在切削高温下保持其强度，要求刀具具有一些基本特性，包括极好的韧性、耐磨性和高硬度。

尽管刀具/工件界面处的切削温度是决定几乎所有刀具材料磨损率的关键要素，但要确定计算切削温度所需的参数值却十分困难。不过，切削试验的测量结果可以为一些经验性的方法奠定基础。通常可以假定，在切削中产生的能量被转化为热量，而通常这些热量的80％都被切屑带走（这一比例的变化取决于几个要素——尤其是切削速度）。其余大约20％的热量则传入刀具之中。即使在切削硬度不太高的钢件时，刀具温度也可能会超过550℃，这是高速钢在硬度不降低的前提下能够承受的高温度。用聚晶立方氮化硼（PCBN）刀具切削淬硬钢时，刀具和切屑的温度通常将超过1000℃。二、刀具磨损与刀具寿命刀具磨损通常包括以下几种类型：①后刀面磨损；②刻划磨损；③月牙洼磨损；④切削刃磨钝；⑤切削刃崩刃；⑥切削刃裂纹；⑦灾难性失效。对于刀具寿命，并没有被普遍接受的统一定义，通常取决于不同的工件和刀具材料，以及不同的切削工艺。定量分析刀具寿命终止点的一种方式是设定一个可以接受的后刀面磨损极限值（用VB或VBmax表示）。刀具寿命可用预期刀具寿命的泰勒公式表示，即VcTn=C，该公式的一种更常用的形式为VcTn×Dxfy=C式中，Vc为切削速度；T为刀具寿命；D为切削深度；f为进给率；x和y由实验确定；n和C是根据实验或已发表的技术资料确定的常数，它们表示刀具材料、工件和进给率的特性。

刀具寿命管理办法

精心整理精心整理机加刀具寿命管理办法 1. 目的：跟踪刀具使用寿命，实现刀具定期更换、刃磨，减少刀具异常对生产和产品质量的影响。 2. 范围：机加车间专机、加工中心/钻攻中心用刀具，这些刀具需刻印有刀具代号和编号方可进行寿命统计和管理。 3. 职责： 3.1机加车间负责初拟刀具寿命。 3.2善。 3.33.4 4. 4.14.1.14.1.24.24.1.1《刀具寿命管理明细表》由公司领导批准下发各生产线后使用，同时存档备案。刀具寿命管理明细表》的变更应按工艺变更程序执行。寿命管理明细表》应悬挂于各工序生产设备上，以便实施刀具寿命的跟踪管理。 4.2刀具寿命跟踪管理现场管理员完成，操作员工不得随意更换刀具。 4.2.3加工中心/钻攻中心等能以程序控制刀具寿命的，按相关程式必须加密或加锁，密码或钥匙由生产线现场管理员掌握，不得随意泄漏。

精心整理精心整理 4.2.4现场管理员在输入刀具寿命时必须严格按照《刀具寿命管理明细表》上刃磨周期栏的规定执行，不得随意提高刀具的预定寿命。确需变更应按程序先变更《刀具寿命管理明细表》。，或刀具异常损坏需更换刀具时，刀具更换后，现场管理员应立即修改机床控制面板上该刀具的有关信息（修改刀具更换日期和对刀具实际加工件数进行清零），以确保刀具寿命跟踪有效实施。现场管理员应将刀具更换情况记录在《刀具更换台帐》上，该记录每月月末交本部门汇总后归档。 4.2.64.2.84.2.9 5.附件1附件25.5.15.2员。 5.3 5.4现场管理员不认真、如实填写和及时上报《刀具更换台账》，按100元/次的标准考核调试员。 5.5《刀具更换台账》的收集和存档管理不良，按100元/次的标准考核现场技术员。 5.6不按上述规定管理外协复磨刀具，按100元/次的标准考核相关责任人。 5.7公司或上级部门查处到上述不良，按对直接责任人考核金额的30%考核车间主任的管理连带责任。

980TDb刀具寿命管理功能使用说明

刀具寿命管理功能使用 1．刀具寿命管理功能的启用参数（No.002#0）作为刀具寿命功能是否启用的标志（0－未启用，1－启用），当未启用时，相应的刀具寿命管理界面也不显示。 2．刀具寿命管理显示界面刀具寿命管理界面放入按键中，作为第三个子画面出现，由两个页面组成（按翻页键翻页）：重复按《刀补》键时显示的界面刀具寿命管理画面（第一页）：刀具寿命管理画面的第一页显示当前所用刀具的寿命管理数据和已定义刀具组的清单。这页主要用来以组为单位监视刀具的寿命数据。某组内每一刀具数据的监视、组号的设定和刀具寿命管理数据在下页中显示。 ⅰ.显示说明 <当前刀具状况> ：显示当前正在使用中刀具的寿命管理数据方式：显示寿命数据的计数单位(0:分钟/1:次数) 状态：显示刀具状态（0－未使用，1－使用中，2－寿命到，3－跳跃） <已定义组号> ：只显示所有定义的组号，未定义的组号不显示。反白显示的组号表示该组内所有刀具的寿

命都已达到。 ⅱ.所有已定义数据的删除在该页面下，按下［取消］＋［G］键可删除所有定义的数据(包括组号，组内刀具号及寿命值等)。刀具寿命管理画面（第二页）：第二页用于设定和显示某刀具组的寿命管理数据，按序号1～8显示。刀具组号的选择显示有三种方式： i.直接在第二页界面的《刀具组号P》位置输入组号即显示该组刀具寿命数据,如该组不存在，则作为新定义组号。新定义组号：22，系统并自动定义第一把刀： ii.在第一页界面的《已定义组号》中移动光标选择组号，翻到第二页时即显示该组内容 iii.在第二页界面显示完当前的组号内容后，继续翻页即显示紧跟后面的组号的内容 3．刀具寿命数据的定义刀具寿命数据的设置有两种方式：①编写NC程序并运行程序设置，②直接从刀具寿命管理界面输入。 ① 编写NC程序设置例:

常用的刀具磨损检测方法比较

常用的刀具磨损检测方法比较篇一：刀具的磨损和耐用度浅谈刀具磨损和耐用度浅谈刀具在切削金属的同时，本身也逐渐被磨损。当磨损到一定程度时，就需要更换刀具，否则会产生降低加工表面质量等不良后果。让我们先来看看刀具的磨损过程：常用的高速钢和硬质合金钢刀具的磨损过程如图所示，它反映了切削时间和刀具磨损之间的关系。正常磨损后刀面磨损初期磨损切削时间/ 1．初期磨损阶段在该阶段中，由于是新刃磨的刀具，刀后面粗糙不平，后面与工件过渡表面间的实际接触面很小，压力大，磨损速度很快。初期磨损量与刀具刃磨质量有关，经过研磨的刀具初期磨损量小。 2．正常磨损阶段刀后面经过初期的磨损后，粗糙度值降低，与工件过渡表面实际接触面积增大，压力减小，刀刃仍然比较锋利，磨损速度比较缓慢。该阶段切削过程平稳，持续时间长，是刀具的有效工作阶段。 3．急剧磨损阶段当刀具磨损到一定程度后，刃口变钝，摩擦力增大，切削力和切削温度迅速上升，刀具材料的性能下降，引起刀具迅速磨损，直至完

全丧失切削性能。所以在切削过程中应避免刀具发生急剧磨损。刀具的磨损过程又可看为刀具的钝化过程从上述磨损过程可以看出，刀具在正常磨损阶段即将结束前，刀具必须及时重磨或可转位刀片转换刀刃。否则不仅会损坏刀具，而且会使工件的加工质量变坏。此时的刀具磨损量称为刀具的磨损限度。国家标准规定，把刀具磨损达到正常磨损阶段结束前的某一后面磨损量VB值作为刀具的磨损限度，即磨钝标准。因为刀具磨损后，切削力将增大，在柔性加工系统中，经常用切削力的某一数值作为刀具磨钝标准，以实现对刀具磨损状态的自动控制。在实际生产中，采用与磨钝标准队赢得切削时间，即刀具耐用度来表示刀具已经磨钝，到了该换刀具的时候。所谓刀具耐用度，是指新磨好的刀具，由开始切削直到磨损量达到磨钝标准的总切削时间，用字母t表示，单位为min。刀具耐用度有时也可用加工同样零件的数量或切削路程长度来表示。粗加工时，多为切削时间表示耐用度。例如，目前高速钢镗刀的耐用度为30~60min；硬质合金铣刀的耐用度为120~180min。高速钢钻头的耐用度为80~120min；成形刀具耐用度为200~300min。精加工时，常以走刀次数或加工零件个数表示刀具耐用度。用刀具耐用度衡量磨损量的大小，比直接测量磨损量方便的多，因而在生产中广泛采用。刀具寿命则是指一把新刀从使用到报废为止的总的切削时间，它是刀具耐用度与磨刀次数的乘积。篇二：刀具磨损原理及耐磨设计

机加刀具寿命管理制度

东盛新精密机械有限公司机加刀具寿命管理制度 1.目的：跟踪刀具使用寿命，实现刀具定期更换、刃磨，减少刀具异常对生产和产品质量的影响 2．范围：机加车间专机、加工中心钻攻中心用刀具，这些刀具需刻印有刀具代号和编号方可进行寿命统计和管理。 3.职责： 3.1机加车间负责初拟刀具寿命。 3.2技术部组织评审具体刀具寿命并确认，并配合机加车间对刀具寿命的更改和完善。 3.3机加车间现场管理员负责本办法在本部门的有效实施和推行，以及对生产现场刀具更换和刀具寿命的跟踪及记录。 3.4采购部、质管部、物管部分别负责刀具需外协时的刃磨、验收、收发，在此期间需保持刀具代号和编号不发生损失，以确保刀具寿命可持续追溯。 4.刀具寿命管理办法： 4.1刀具寿命相关术语及定义 4.1.1刀具寿命：是指一把新刀具从开始投入使用直到报废为止的总切削时间或切削工件的数量，其中包含多次刃磨时间（刃磨次数以表示），所以刀具寿命等于刀具耐用度和（n+1)的乘积。

4.1.2刀具耐用度：刃磨后的刀具自开始切削直到磨损量达到磨钝标准所经历的总切削时间或切削工件的数量。 4.1.3正常损坏：指刀具在设定加工数量外损坏的状态定义。 4.1.4异常损坏：指刀具在设定加工数量内损坏的状态定义。 4.1.5特别情况举例说明：当一把刀在一个程序周期中先后加工一个产品的m个部位（如钻孔攻丝等），则刀具寿命等于刀具耐用度与（n+1）以及m三者的乘积。 4.2刀具寿命标准的制定 4.1.1机加车间各现场管理员负责对各生产线所使用的刀具寿命进行初稿的编制，并详细注明刀具名称、生产线及工序、刀具代号和刀具编号，参照《刀具寿命管理明细表》的格式填写。 4.1.2《刀具寿命管理明线表》初稿编制完成后提交技术部，由技术部组织评审，评审定稿之《刀具寿命管理明细表》由公司领导批准下发各生产线后使用，同时存档备案。 4.1.3《刀具寿命管理明细表》的变更应按工艺变更程序执行。4.1.4《刀具寿命管理明细表》应悬挂于各工序生产设备上，以便实施刀具寿命的跟踪管理。 4.2刀具寿命跟踪管理 4.2.1刀具更换及相关寿命管理的工作由各生产线现场管理员完成，操作员工不得随意更换刀具。 4.2.3能以程序控制刀具寿命的机床，按相关程式必须加密或加锁，密码或钥匙由生产线现场管理员掌握，不得随意泄漏。

刀具磨损、破损与使用寿命

机械制造技术
刀具磨损、破损与使用寿命

3.5 刀具磨损、破损与使用寿命
切削金属时刀具将切屑切离工件，同时本身也要发生磨损或破损。磨损是连续的、逐渐的发展过程；而破损一般是随机的突发破坏（包括脆性破损和塑性破损）。
在金属切削加工中，刀具/工件界面处的表面负荷以及切屑沿刀具前刀面高速滑移而产生的能量和摩擦，转化为热量，而通常这些热量的80%都被切屑带走(这一比例的变化取决于几个要素——尤其是切削速度)，其余大约20%的热量则传入刀具之中，热量和温度是刀具磨损的根本。

3.5.1 刀具的磨损形式 1.前刀面磨损
图3-40 前刀面的磨损痕迹随时间的变化
图3-39 刀具的磨损形态
图3-41 前刀面磨损的测量

2.后刀面磨损
切削时，工件的新鲜加工表面与刀具后刀面接触，相互摩擦，引起后刀面磨损。
3.边界磨损
切削钢料时，常在主切削刃靠近工件外表皮处以及副切削刃靠近刀尖处的后刀面上，磨出较深的沟纹。
图3-42 刀具磨损的测量位置

3.5.2 刀具磨损的原因
1.磨料磨损(又叫硬质点磨损)
切屑或工件表面的一些微小硬质点(如碳化物、氧化物等)和杂质(如砂、氧化皮等)以及粘附的积屑瘤碎片等，在刀具表面刻划出沟纹而造成的一种机械磨损。对于切削速度较低、切削温度不高的高速钢(如拉刀、板牙和丝锥等)，这是主要的磨损原因。
2.粘结磨损
在刀具后刀面与工件表面和刀具前刀面与切屑之间的正压力及切削温度的作用下，形成新鲜表面接触。当接触面达到原子间距离时，就会产生吸附粘结现象。粘结点逐渐地被工件或切屑剪切、挤裂而带走，刀具表面就产生粘结磨损。粘结磨损是硬质合金在以中等偏低的切削速度切削时磨损的主要原因之一。

刀具寿命管理规定

刀具寿命管理规定 SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-

机加刀具寿命管理办法 1.目的：跟踪刀具使用寿命，实现刀具定期更换、刃磨，减少刀具异常对生产和产品质量的影响。 2.范围：机加车间专机、加工中心/钻攻中心用刀具，这些刀具需刻印有刀具代号和编号方可进行寿命统计和管理。 3.职责： 3.1机加车间负责初拟刀具寿命。 3.2技术部组织评审具体刀具寿命并确认，并配合机加车间对刀具寿命的更改和完善。 3.3机加车间现场管理员负责本办法在本部门的有效实施和推行，以及对生产现场刀具更换和刀具寿命的跟踪及记录。 3.4采购部、质管部、物管部分别负责刀具需外协时的刃磨、验收、收发，在此期间需保持刀具代号和编号不发生损失，以确保刀具寿命可持续追溯。 4.刀具寿命管理办法： 4.1刀具寿命相关术语及定义 4.1.1刀具寿命：是指一把新刀具从开始投入使用直到报废为止的总切削时间或切削工件的数量，其中包含多次刃磨时间（刃磨次数以n表示），所以刀具寿命等于刀具耐用度和（n+1)的乘积。 4.1.2刀具耐用度：刃磨后的刀具自开始切削直到磨损量达到磨钝标准所经历的总切削时间或切削工件的数量。 4.2刀具寿命标准的制定 4.1.1机加车间各现场管理员负责对各生产线所使用的刀具寿命进行初稿的编制，并详细注明刀具名称、生产线及工序、刀具代号和刀具编号，参照《刀具寿命管理明细表》的格式填写。寿命管理明线表》初稿编制完成后提交技术部，由技术部组织评审，评审定稿之《刀具寿命管理明细表》由公司领导批准下发各生产线后使用，同时存档备案。刀具寿命管理明细表》的变更应按工艺变更程序执行。寿命管理明细表》应悬挂于各工序生产设备上，以便实施刀具寿命的跟踪管理。 4.2刀具寿命跟踪管理现场管理员完成，操作员工不得随意更换刀具。

资料.刀具的磨损与破损、刀具寿命及刀具状态监控(数字)

刀具的磨损与破损、刀具寿命及刀具状态监控一刀具磨损的形态及其原因切削金属时，刀具一方面切下切屑，另一方面刀具本身也要发生损坏。刀具损坏的形式主要有磨损和破损两类。前者是连续的逐渐磨损；后者包括脆性破损(如崩刃、碎断、剥落、裂纹破损等)和塑性破损两种。刀具磨损后，使工件加工精度降低，表面粗糙度增大，并导致切削力加大、切削温度升高，甚至产生振动，不能继续正常切削。因此，刀具磨损直接影响加工效率、质量和成本。刀具磨损的形式有以下几种：刀具的磨损形态典型的磨损曲线 1. 前刀面磨损 2. 后刀面磨损 3. 边界磨损从对温度的依赖程度来看，刀具正常磨损的原因主要是机械磨损和热、化学磨损。机械磨损是由工件材料中硬质点的刻划作用引起的，热、化学磨损则是由粘结(刀具与工件材料接触到原子间距离时产生的结合现象)、扩散(刀具与工件两摩擦面的化学元素互相向对方、腐蚀等)引起的。二刀具磨损过程、磨钝标准及刀具寿命随着切削时间的延长，刀具磨损增加。根据切削实验，可得图示的刀具正常磨损过程的典型磨损曲线。该图分别以切削时间和后刀面磨损量VB(或前刀面月牙洼磨损深度KT)为横坐标与纵坐标。从图可知，刀具磨损过程可分为三个阶段： 1. 初期磨损阶段 2. 正常磨损阶段 3. 急剧磨损阶段刀具磨损到一定限度就不能继续使用。这个磨损限度称为磨钝标准。一把新刀(或重新刃磨过的刀具)从开始使用直至达到磨钝标准所经历的实际切削时间，称为刀具寿命。三刀具的破损刀具破损和刀具磨损一样，也是刀具失效的一种形式。刀具在一定的切削条件下使用时，如果它经受不住强大的应力(切削力或热应力)，就可能发生突然损坏，使刀具提前失去切削能力，这种情况就称为刀具破损。破损是相对于磨损而言的。从某种意义上讲，破损可认为是

影响刀具磨损的几种原因

影响刀具磨损的几种原因刀具坚硬，可随着使用时间的推迟，刀具也会有一定的磨损，影响刀具磨损的几种原因有哪些呢？通过汇总得出了几种原因。 1、刀具材料刀具材料是决定刀具切削性能的根本因素，对于加工效率、加工质量、加工成本以及刀具耐用度影响很大。刀具材料越硬，其耐磨性越好，硬度越高，冲击韧性越低，材料越脆。硬度和韧性是一对矛盾，也是刀具材料所应克服的一个关键。对于石墨刀具，普通的tialn涂层可在选材上适当选择韧性相对较好一点的，也就是钴含量稍高一点的；对于金刚石涂层石墨刀具，可在选材上适当选择硬度相对较好一点的，也就是钴含量稍低一点的； 2、刀具的几何角度石墨刀具选择合适的几何角度，有助于减小刀具的振动，反过来，石墨工件也不容易崩缺；（1）前角，采用负前角加工石墨时，刀具刃口强度较好，耐冲击和摩擦的性能好，随着负前角绝对值的减小，后刀面磨损面积变化不大，但总体呈减小趋势，采用正前角加工时，随着前角的增大，刀具刃口强度被削弱，反而导致后刀面磨损加剧。负前角加工时，切削阻力大，增大了切削振动，采用大正前角加工时，刀具磨损严重，切削振动也较大。（2）后角，如果后角的增大，则刀具刃口强度降低，后刀面磨损面积逐渐增大。刀具后角过大后，切削振动加强。（3）螺旋角，螺旋角较小时，同一切削刃上同时切入石墨工件的刃长最长，切削阻力最大，刀具承受的切削冲击力最大，因而刀具磨损、铣削力和切削振动都是最大的。当螺旋角去较大时，铣削合力的方向偏离工件表面的程度大，石墨材料因崩碎而造成的切削冲击加剧，因而刀具磨损、铣削力和切削振动也都有所增大。因此，刀具角度变化对刀具磨损、铣削力和切削振动的影响是前角、后角及螺旋角综合产生的，所以在选择方面一定要多加注意。通过对石墨材料的加工特性做了大量的科学测试，para刀具优化了相关刀具的几何角度，从而使得刀具的整体切削性能大大提高。 3、刀具的涂层金刚石涂层刀具的硬度高、耐磨性好、摩擦系数低等优点，现阶段金刚石涂层是石墨加工刀具的最佳选择，也最能体现石墨刀具优越的使用性能；金刚石涂层的硬质合金刀具的优点是综合了天然金刚石的硬度和硬质合金的强度及断裂韧性；但是在国内金刚石涂层技术还处于起步阶段，还有成本的投入都是

刀具寿命管理办法

机加刀具寿命管理考核办法 1、目的：跟踪刀具使用寿命，实现刀具定期更换、复磨，减少刀具异常对生产和产品品质的影响。 2、范围：机加专机、加工中心/钻攻中心用刀具。 3、职责：机加现场技术员负责本办法在本部门的有效实施和推行，机加生产线调试员负责生产现场刀具更换和寿命跟踪及记录。 4、管理办法 4.1、刀具寿命标准的制定 4．1．1各部门现场技术员负责生产线《刀具管理明细表》初稿的编制。编制依据是《品质管理表》。 4．1．2《刀具管理明细表》初稿编制完成后送交机加/通机技术部，由机加/通机技术部组织评审，评审定稿之《刀具管理明细表》由机加/通机技术部部长批准并加盖受控章后下发生产线使用，同时存档备案。4．1．3《刀具管理明细表》的变更应按TS16949相关工艺变更程序执行。4．1．4《刀具管理明细表》应悬挂于生产设备上，以便实施刀具寿命的跟踪管理。 4．2、刀具寿命跟踪管理 4．2．1刀具更换及相关寿命管理的工作由各线调试员完成。员工不得随意更换刀具。 4．2．3机床刀具寿命的相关程式必须加密或加锁，密码或钥匙由该生产线调试人员掌握，不得随意泄露。 4．2．4调试员在输入刀具寿命时必须严格按照《刀具管理明细表》上复磨周期栏的规定执行，不得随意提高刀具的预定寿命。确需变更应按程序先

变更《刀具管理明细表》。 4.2.4因刀具加工件数到预设之刀具寿命后，机床发出刀具报警信号，并自动停机，或刀具异常损坏需更换刀具时，刀具更换后，调试员应立即修改机床控制面板上该刀具的有关信息（修改刀具更换日期和对刀具实际加工件数进行清零），以确保刀具寿命跟踪有效实施。 4.2.5刀具更换后，调试员应将刀具更换情况记录在《刀具更换台帐》上，该记录每月月末交本部门现场技术员汇总后归档。 4.2.6更换下来需外协复磨的刀具，由调试员装入专用的纸袋内，并将该刀具名称、生产线名、工序名、刀具编号、已加工件数等信息通过条码的方式记录，该刀具的条码应张贴在纸袋外。 4.2.7由供应部负责刀具的外协复磨管理，并负责刀具和对应的贴有条码信息的纸袋对应正确，防止信息失真。 4．2．8复磨后刀具由供应部返回生产车间后，生产线调试员应建立专用刀具柜定置管理。 4.2.8复磨后重新上机使用的刀具，调试员应根据复磨情况重新设定和输入复磨刀具的寿命标准，原则上不得高于新刀的复磨周期。 5考核办法 5．1、操作员工私自更换实施刀具寿命管理的刀具，或私自进入刀具管理程序修改有关刀具信息者，按100元/次的标准考核操作员工。 5．2、机床刀具管理密码泄露或钥匙管理不善等，按50元/次的标准考核调试员。 5．3、调试员不按〈刀具管理明细表〉的规定输入刀具寿命，以及刀具更换时不如实修改机床上刀具寿命管理的相关信息，按100元/次的标准考核调

刀具的磨损与刀具寿命

刀具的磨损与刀具寿命默克精密工具（常州）有限公司一、刀具磨损切削金属时，刀具一方面切下切屑，另一方面刀具本身也要发生损坏。刀具损坏的形式主要有磨损和破损两类。前者是连续的逐渐磨损，属正常磨损；后者包括脆性破损（如崩刃、碎断、剥落、裂纹破损等）和塑性破损两种，属非正常磨损。刀具磨损后，使工件加工精度降低，表面粗糙度增大，并导致切削力加大、切削温度升高，甚至产生振动，不能继续正常切削。因此，刀具磨损直接影响加工效率、质量和成本。刀具正常磨损的形式有以下几种： 1.前刀面磨损 2.后刀面磨损 3.边界磨损(前、后刀面同时磨损) 从对温度的依赖程度来看，刀具正常磨损的原因主要是机械磨损和热、化学磨损。机械磨损是由工件材料中硬质点的刻划作用引起的，热、化学磨损则是由粘结（刀具与工件材料接触到原子间距离时产生的结合现象）、扩散（刀具与工件两摩擦面的化学元素互相向对方扩散、腐蚀)等引起的。 (1)磨粒磨损在切削过程中，刀具上经常被一些硬质点刻出深浅不一的沟痕。磨粒磨损对高速钢作用较明显。 (2)粘结磨损刀具与工件材料接触到原子间距离时产生的结合现象，称粘结。粘结磨损就是由于接触面滑动在粘结处产生剪切破坏造成。低、中速切削时，粘结磨损是硬质合金刀具的主要磨损原因。 (3)扩散磨损切削时在高温作用下，接触面间分子活动能量大，造成了合金元素相互扩散置换，使刀具材料机械性能降低，若再经摩擦作用，刀具容

易被磨损。扩散磨损是一种化学性质的磨损。 (4)相变磨损当刀具上最高温度超过材料相便温度时，刀具表面金相组织发生变化。如马氏体组织转变为奥氏体，使硬度下降，磨损加剧。因此，工具钢刀具在高温时均用此类磨损。 (5)氧化磨损氧化磨损是一种化学性质的磨损。刀具磨损是由机械摩擦和热效应两方面因素作用造成的。 1）在低、中速范围内磨粒磨损和粘结磨损是刀具磨损的主要原因。通常拉削、铰孔和攻丝加工时的刀具磨损主要属于这类磨损。 2）在中等以上切削速度加工时，热效应使高速钢刀具产生相变磨损、使硬质合金刀具产生粘结、扩散和氧化磨损。二、刀具磨损过程、磨钝标准及刀具寿命 1、刀具磨损过程随着切削时间的延长，刀具磨损增加。根据切削实验，可得图示的刀具正常磨损过程的典型磨损曲线。该图分别以切削时间和后刀面磨损量VB（或前刀面月牙洼磨损深度KT）为横坐标与纵坐标。从图可知，刀具磨损过程可分为三个阶段： 1.初期磨损阶段 2.正常磨损阶段 3.急剧磨损阶段 2、刀具磨钝标准刀具磨损到一定限度就不能继续使用。这个磨损限度称为磨钝标准。规定后刀面上均匀磨损区的高度VB值作为刀具的磨钝标准。 3、刀具的耐用度（刀具寿命）一把新刀（或重新刃磨过的刀具）从开始切削至磨损量达到磨钝标准为止所经历的实际切削时间，称为刀具的耐用度，用T分钟表示。又称为刀具寿命。三、刀具的破损

盾构切削刀具寿命的计算

设?计计!算ＤｅｓｉｇｎａｎｄＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎ２００６（１）工程机械在城市地铁工程所用盾构的方案选型中，刀盘的结构、刀具类型的选择、刀具的布置和磨损问题常成为选型的重点内容。尤其是盾构在砂或砂卵石地层中掘进，刀具的磨损问题更为突出，因此需要对刀具的掘削距离寿命进行预测。１盾构刀具的种类与布置为保证掘削刀盘的开挖效率，盾构通常根据不同的地质情况选用不同类型的刀具及刀具组合。目前盾构机上常用的刀具有切刀、刮刀、齿刀、单（双）刃滚刀、先行刀、仿形刀等。盘形滚刀常用来对付硬岩地层，而齿刀和切刀组合更适合于开挖软岩；地层为软土或破碎软岩时，可采用切刀（或刮刀）。单（双）刃滚刀属于滚刀型刀具，主要是依靠挤压破岩，一般用于岩石地层的掘进。在盾构穿越松散地层且有大粒径的砾石（粒径大于４００ｍｍ），以及当砾石含量达到一定比例时，可采用滚刀型刀具。另外在隧道地质条件复杂多变、岩石与一般土体交错频繁出现的情况，也可在刀盘上布置一些滚刀型刀具。切刀、刮刀、齿刀等属于切削型刀具，切削型刀具的切削原理是切刀随盾构向前推进的同时，随刀盘旋转的刀具对开挖面土体产生轴向剪切力及挤压力和周向（刀盘旋转切线方向）切削力，不断将开挖面前方土体切削下来。切削型刀具一般适用于粒径小的砂卵石、砂土、粘土等松散体地层。先行刀、仿形刀和磨耗检测刀具等是按照刀具在刀盘上作用的不同分类的。先行刀也称为超前刀。刀盘开挖时，超前刀在切削刀切削土体之前先行切削土体，将土体切割分块，为切削刀创造良好的切削条件。采用超前刀，一般可显著增加切削土体的流动性，大大降低切削刀的扭矩，提高刀具切削效率，减少切削刀的磨耗。在松散体地层，尤其是砂卵石地层使用效果十分明显。为保证盾构在超挖少、对周边土体干扰小的条件下，实现曲线推进和顺利转弯及纠偏，盾构需设置仿形刀。仿形刀一般布置在辐臂上。施工时，可以根据超挖多少和超挖范围的要求，从辐臂一端径向伸出和缩回仿形刀，达到仿形切削的目的。为加强刀具磨损量的管理，防止刀盘和刀具因过度磨损而损坏，刀盘上常设置有磨耗检测刀具。常用的检测刀具有通电式磨耗检测刀具和超声波式磨耗检测刀具等。通电式磨耗检测刀具见图１（ａ），其原理是：在刀具制作时先将电线埋入刀具中，随着盾构的掘进，当刀具磨耗达到限定磨耗量时，通电电线将被磨断，于是电路断路。操作人员可根据电路通断情况对刀具的磨耗做出判断。该法的特点是简单、直接，但不能连续检测刀具磨耗进展情况，难以掌握换刀时机；超声波式磨耗检测刀具如图１（ｂ）所示，其检测原理是：在磨耗检测刀具中事先安装好与超声波监测器相连接的超声波探头，利用超声波来探测刀具的磨耗情况。其特点是技术相对复杂，成本较高，但能连续检测刀具的磨耗情况，有利于根据刀具磨损进展进行刀具换刀前的准备和更好地把握换刀时机。（ａ）通电式（ｂ）超声波式图１磨耗检测刀具２刀具磨损的原因和影响因素在盾构推进力作用下刀具对开挖面土体产生一西南交通大学管会生高波 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!" !!" !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!" !!" 摘要：通过对盾构刀具磨损的原因分析和寿命计算，可以预测盾构在隧道开挖区间刀具是否需要更换以及需要更换的次数。并通过算例说明刀具寿命预测的分析方法。关键词：盾构刀具磨损寿命盾构切削刀具寿命的计算２５——

刀具寿命管理功能

刀具寿命管理功能车床测试 1、开相关参数：P6800.2（0：依次数，1：依时间），软操作面板的SIGNAL2(TOOLLIFE) 设为ON,K1.7=0 2、编写程式： O0001 G10 L3；\设定刀具寿命数据开始\ P01 L2; \P为组号，01为第一组，L为次数或时间\ T0100; \01为刀具号码，00为道具偏置号\ T0101; T0103; | | | P02 L3; \第二组\ T0200; T0202; T0204; | | | G011; \设定刀具寿命数据结束\ M30; \程序结束\ 加工程序中的指令：T0199; \呼叫第一组的刀具\ T0299; \呼叫第二组刀具\ 3、刀具寿命到达时，程序会继续执行，直到程式结束才会出现“TOOL LIFE MANAGE”报警。 4、测试实例，以车床为例： A、开所有的参数（其中6800.2=0） B、编写一个简单的程式：编辑状态下， O0001（不能和原有的程序号码冲突） G10 I3; P01 L2; T0100; T0300; T0500; P02 L2; T0200; T0401; T0600; M30(M02); C、自动状态，执行程序，执行后，所有的数据放在TOOL LIFE 画面下，但出现报警，复位即可。呼叫刀具寿命管理程式：单动状态下（也可在编辑状态下），

T0199; T0299; M30(M02); 单节执行直到T06刀具寿命到达，执行完程式，出现“TOOL LIFE MANAGE”报警，测试完成。 D、要消除报警可在TOOL LIFE 画面按CLEAR 键，选择EXEC 即可清除已有的寿命计数，报警也就消除了。

FANUC 刀具寿命管理开通方法

FANUC 刀具寿命管理开通方法 1刀具寿命管理 1.1 0I-MATE-TD/OI-TD 开通参数：参数设定值意义 8132#01开通刀具寿命管理功能 6813128刀具寿命管理的最大组数 6800#01 每组刀具数量1-2个 6800#11 681190刀具寿命再启动的M代码 0：次数 6800#2 刀具寿命类型指定 1：时间设定完参数，断电重启，执行以下程序初始化组数：

G10 L3;/登录时删除所有组/ P1L50;/组号1和寿命值50次/ T0101;/1号刀和偏置号01/ …… P8L100;/组号8和寿命值100次/ T0808;/8号刀和8号刀补/ G11； M30; 加工过程中调用刀具程序的格式为： …… T0199；/调用1号组刀具，并且进行寿命计算+1/…… T0899;/调用1号组刀具，并且进行寿命计算+1/…… T0888；/调用8号组刀具，取消8号刀补，使用00刀补，不进行寿命+1/

…… T0301;/调用3号刀1号刀补，不进行寿命计算/ …… M30; 当此程序运行50次之后，1号刀的寿命到达，则CNC 侧发出报警，提示用户更换刀具。 CNC测刀具寿命值的输入更改：按下MDI面板上【OFS SET】,出现如下画面：按右侧扩展键【+】，再按下【TL寿命】进入如下画面：在该画面下按编辑进入如下画面：移动光标，可以更改需要调用的T代码和对应刀偏值，以及刀具寿命值，按结束退出。【注】：在程序中执行M02 M30或复位信号之前，只出现一次T0199即没有刀号重复额情况下，可正常刀具寿命计数。若在程序中执行M02，M30或复位信号之前，程序中出现同一刀号，需在后续相同刀号前加上M90(需PLC处理结束信号)

刀具寿命估算

刀具使用寿命的估算在制定项目工作中，常常要对刀具使用寿命做一个估算，将此作为预算、规划的参考依据。通常应该对相同行业，相同产品类似加工形式刀具消耗情况调查和了解，依此作为基础，进行成熟度、准确性评估后，做出本企业相应刀具寿命的预定值。但因种种原因，很多时候希望用更直接的形式，得到刀具寿命数据。在机械加工专业理论学科内，通常用泰勒（F.W.Taylor）公式来表示刀具耐用度（T）与线速度(V)之间的关系。 VT m=C1 称为T-V关系式，不同的工件材料、不同的刀具材料、不同的切削条件有不同的系数和指数。可以再双双曲线坐标系内划出不同的刀具耐用度关系图表，叫做T-V图。同样，还有T与f（进给量）,ap（切深）的关系式、图表。泰勒公式被用在课堂上合实验室内，很少有在工厂使用。工厂习惯用估算的方法来得到刀具耐用度，或者叫刀具使用寿命。一般有以下几种估算方法： 1.按切削时间计：金属切削刀具行业内，以刀具寿命15分钟来推荐切削线速度。在实际使用时，一般取刀具品牌制造厂推荐值的75%，此时刀具寿命约为60分钟。一个刀刃可加工工件数量可按下式估算： N=(19100XVXf)/(DXh) 式中： N - 刀具寿命，可加工工件数，单位：个 V –刀具选用切削线速度，单位：米/分钟 f –加工时的进给量，单位：毫米/转 D –被加工件工件直径，单位：毫米 h - 加工长度，毫米例：车削一个直径50毫米的工件，长度100毫米，刀具制造厂推荐线速度200米/分钟，预定刀具切削时间寿命T=60分钟，实际使用线速度150米/分钟，进给量0.1毫米/转，估算刀具寿命： N=(19100X150X0.1)/(50X100)=57.3 即，按上述条件计算，每刃可加工57个工件。 2.以切削距离计：切削距离是指，假设一个刀刃，在一个非常大的工件上连续不断地按一定的速度切削，这把刀从开始到失效所走过的路程全长，称为切削距离寿命。用L来表示。一个刀刃可加工工件数量可按下式估算： N=(318300XLXf)/(DXh)

刀具寿命管理规定

刀具寿命管理规定集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

1目的为了有效地统计生产过程刀具使用的寿命，完善刀具管理，降低因刀具异常损坏造成质量损失，提高生产效率，节约成本。 2适用范围。 2.1适用于重庆远博机械有限公司机加车间使用，以及刀具管理及库房统计使用。 3职责 3.1机加车间负责初拟刀具寿命。 3.2技术部和生产部组织评审具体刀具寿命并确认，并配合机加车间对刀具寿命的更改和完善。 3.3机加车间现场管理员负责本办法在本部门的有效实施和推行，以及对生产现场刀具更换和刀具寿命的跟踪及记录。 3.4采购部、质检部、仓库分别负责刀具需外协时的刃磨、验收、收发，在此期间需保持刀具代号和编号不发生损失，以确保刀具寿命可持续追溯。 4术语及其定义。 4.1刀具寿命：是指刀具至采购入库日起至损坏失效日止所加工产品的数量。 4.2正常损坏：指刀具在设定加工数量外损坏的状态定义。 4.3异常损坏：指刀具在设定加工数量内损坏的状态定义。 4.4刀具寿命设定：铣刀，车刀，加工数量件，丝锥加工数量为. 4.5刀具状态 5寿命统计及其方法 5.1所有刀具自领用出库起记录加工数量，数量来源于的《刀具寿命管控记录表》。至刀具损坏止所有的加工产品数为该刀具使用寿命。 5.2新刀使用统计为：领用加工至损坏止所有的加工数量。 5.3刀具寿命进入警戒状态现场需要加大刀具检测频次。 5.4刀具寿命进入危险状态允许现场班长及调机员预防性换刀，要严格按照刀具寿命规定执行，不得私自改动刀具使用寿命，员工不得私自更换刀具。 5.5刀具更换后，班长或者调机员应在《刀具寿命管控记录表》上注明更换原因及更换时间，该表每月交到车间统计员归档。

刀具寿命管理规定(含表格)

刀具寿命管理规定（IATF16949-2016/ISO9001-2015） 1.0目的为了有效地统计生产过程刀具使用的寿命，完善刀具管理，降低因刀具异常损坏造成质量损失，提高生产效率，节约成本。 2.0适用范围。 2.1适用于重庆远博机械有限公司机加车间使用，以及刀具管理及库房统计使用。 3.0职责 3.1机加车间负责初拟刀具寿命。 3.2技术部和生产部组织评审具体刀具寿命并确认，并配合机加车间对刀具寿命的更改和完善。 3.3机加车间现场管理员负责本办法在本部门的有效实施和推行，以及对生产现场刀具更换和刀具寿命的跟踪及记录。 3.4采购部、质检部、仓库分别负责刀具需外协时的刃磨、验收、收发，在此期间需保持刀具代号和编号不发生损失，以确保刀具寿命可持续追溯。 4.0术语及其定义。 4.1刀具寿命：是指刀具至采购入库日起至损坏失效日止所加工产品的数量。 4.2正常损坏：指刀具在设定加工数量外损坏的状态定义。 4.3异常损坏：指刀具在设定加工数量内损坏的状态定义。 4.4刀具寿命设定：铣刀，车刀，加工数量10000件，丝锥加工数量为8000.

4.5刀具状态 5.0寿命统计及其方法 5.1所有刀具自领用出库起记录加工数量，数量来源于的《刀具寿命管控记录表》。至刀具损坏止所有的加工产品数为该刀具使用寿命。 5.2新刀使用统计为：领用加工至损坏止所有的加工数量。 5.3刀具寿命进入警戒状态现场需要加大刀具检测频次。 5.4刀具寿命进入危险状态允许现场班长及调机员预防性换刀，要严格按照刀具寿命规定执行，不得私自改动刀具使用寿命，员工不得私自更换刀具。 5.5刀具更换后，班长或者调机员应在《刀具寿命管控记录表》上注明更换原因及更换时间，该表每月交到车间统计员归档。 5.6更换下来的刀具，由班长或调机员送入刀具回收仓库，用塑料袋封装，并将刀具名称、更换时间、更换原因、加工数量记录到《刀具更换记录台帐》. 5.7更换后刀具需要由生产部班长级以上的相关人员统一鉴定评审，评审后刀具分为报废、可再利用或返修等，可再利用刀具需要重新定义刀具寿命，要比新刀具寿命缩短。 6.0相关表格 6.1《刀具寿命管控记录表》

刀具寿命管理方法

刀具寿命管理方法 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

刀具寿命管理方法对于机械加工型企业，刀具的管理是非常重要的一项工作内容。刀具管理中最重要的课题之一就是如何减少刀具磨损、延长刀具的使用寿命。一、导致刀具需要更换主要体现在三个方面： 1、刀具发生了磨耗。刀具在切削的过程中因为磨耗，基本的尺寸要求难以保证了，这个时候刀具必须更换。 2、刀具的缺损。刀具的缺损是指发生缺口、崩断等问题。刀具一旦发生缺损必然会有不良或修理发生，对产品质量的影响是非常大的。所以对刀具的缺损设定合适的检出装置如传感是非常必要的。 3、品质不良。因为刀具品质不良而需要更换刀具。二、客观条件和主观因素都会影响刀具寿命和质量。 1、跟刀具寿命有关的客观因素有以下几点：刀具的材质、形状。切削条件：切削厚度、切削速度。产品的材质、硬度。产品的品质要求：尺寸精度、表面粗糙度。设备的刚性：动作的精度和刚性。

2、影响刀具寿命的主观因素主要是两条：一是不遵守刀具的使用规范和保养规范；二是不遵守刀具的定期更换规范。不遵守刀具使用规范和保养规范的主要表现是：进刀过快，使用错误的刀具类型，刀具没有拧紧等，这些因素导致刀具消耗过快。对于特定产品、特定种类的刀具而言，根据刀具寿命设定的更换周期是有要求的，但是遵守规范的不是特别多，有超长使用刀具的倾向。另外，有时候更换周期是建立在理想状态下的，而企业在实际生产的时候，切削条件会发生一些变更，产品形状、硬度发生了变化或偏差。出现这个问题的时候，现场的切削条件必须要变更。要遵守更换规范，更多的时候是要关注现场的变异问题，对刀具更换的设定值要经常修正，包括刀具的更换方法、重点、切削条件这些相应的要素。规范要不断地进行检讨修正，遵守才有意义，不然的话，死板的遵守只能导致一些坏的后果。三、那么如何提升刀具的保养水平，延长刀具使用寿命呢？ 1、加强日常保养，通过一些看似简单的工作将刀具的寿命延长：生产现场，尤其是刀具夹持装置、工作台面、刀具存放场所等，进行彻底的清扫。定期进行刀具精度的维护保养。确认刀具与夹持装置的螺钉紧固。安装与拆卸的时候，对泄露脏污及时进行清扫。

数控刀具寿命计算

1 引言 MATLAB(Matrix Laboratory)是一种流行的数学软件，非常适合矩阵运算，它可将复杂的数学计算过程表示为一个程序(以后可随意调用)，还可用三维图形、图像、声音和动画等方便快捷地表达计算结果，帮助逻辑思维。此外，MATLAB软件中还有几十种工具箱，可用于各类科研工作。目前MATLAB软件不仅已成为大学教学的实验软件之一，而且正逐步推广应用于工程界。本文结合具体实例，应用MATLAB 软件对某种型号刀具的使用寿命进行了统计分析与假设检验，初步展示了MATLAB 软件在机械工程中的广阔应用前景。 2 应用MATLAB软件统计分析刀具寿命在某一道工序中，用自动车床连续加工某种零件。因刀具损坏等原因将引起加工故障，设故障的出现具有随机性，并假定加工任一零件时出现故障的机会相等。操作人员通过检测零件来确定工序是否出现故障。现积累有100 次故障记录，当故障出试统计分析该工序中刀具使用寿命的分布规律。 1.统计分析步骤 a.数据录入首先将各行数据按行向量输入，构成矩阵，然后将X 矩阵存为新文件data。在图1 所示MATLAB软件命令窗口输入如下12 行内容后按Enter 键：

x1 =［459 362 624 542 509 58 4 433 748 81 5 505］； x2 =［612 452 434 982 640 742 565 706 593 680］； x3 =［926 653 164 487 734 608 428 1153 593 844］； x4 =［527 552 513 781 474 388 824 538 862 659］； x5 =［775 859 755 49 697 515 628 954 771 609］； x6 =［402 960 885 610 292 837 473 677 358 638］； x7 =［699 634 555 570 84 416 606 1062 484 120］； x8 =［447 654 564 339 280 246 687 539 790 581］； x9 =［621 724 531 512 577 496 468 499 544 645］； x10 =［764 558 378 765 666 763 217 715 310 851］； x =［x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9 x10］； save data x 则在MATLAB 软件安装文件夹的子文件夹bin 里，立即出现一个新文件data 。需要说明，在以后的每一步骤里都要用load data 命令调用该数据文件。 b. 作频数直方图在MATLAB 命令窗口输入如下两行内容后按Enter 键： load data hist(x ， 10) 图1 MATLAB 软件命令窗口