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1、刀 具 知 识,东莞龙记宣教部编,各种刀具材料的硬度和韧性,加工材料适用范围,超硬质工具材料的基本特征,定义与区分：超硬质工具材料是硬质合金、金属陶瓷、陶瓷，CBN烧结体 和金刚石烧结体等的总称。超硬是超硬质工具材料的略称，但狭义上是硬质合金的略称。硬质合金指以WC（碳化钨）为主要成分的工具材料。超硬质工具用超硬质工具材料制成的工具的总称。物理特性：外观据材质不同而异，例如有灰、黑、金等色。气味无臭。硬度硬质合金、金属陶瓷：HV5003000Kg/mm2 陶瓷：HV1000 4000Kg/mm2 CBN烧结体：HV2000 5000Kg/mm2 金刚石烧结体：HV8000 12000Kg/mm
2、2 成分：有W、Ti、Al、Si、Ta、B等的碳化物，氮化物，氧化物，碳氧化 物及加入其中的Co、Ni、Cr、Mo等金属成份。,超硬质工具材料使用注意事项,超硬质材料特硬且脆，故受冲击和过紧的夹紧均易受伤。,超硬质材料热膨胀率与金属不同，为此热套和冷套的制品，当使用温度与设计温度有差异，过高或过低时常易产生裂纹。,超硬质材料会因沾上磨削液，切削润滑液，其它水分等腐蚀而使强度下降，请保管时加以注意。,1、刃口缺损：,在非专业人员看来象是普通的后刀面磨损，实际上普通的后刀面磨损都有细小、光滑的磨损花纹，但是刃口缺损的刀刃口则呈现凹凸不平的锯齿形。如果刃口缺损没有被充分发觉，它就会发展成切深处切口。
3、,刀具的磨损与对策,2、切深处切口：,当刀片前刀面和后刀面切深方向上产生刃口缺损或局部磨损时，就会发生这种现象。槽状豁口主要是由工件材料状况引起的，易于引起豁口磨损的工件材料状况包括：工件表面具有氧化皮；有磨损特性的高温合金，如镍铁合金；由于预加工而引起的工件表层硬化或硬度在HRC550以上的经过热处理的材料。,刀具的磨损与对策,3、热裂痕：,这些裂痕垂直产生在刀片的切削刃上，是由铣削带来的极端温度变化引起。铣刀每旋转一周，刀片开始切削，温度也随刀片进入切削而迅速上升。在整个切削过程中，不断变化的铁屑厚度也始终改变着切削温度。当刀片推出切削时，空气或冷却液的流动使得刀片在重新进入切削前迅速冷却
4、。上述温度变化在刀片中产生可以导致热裂的热应力。在非专业人士看来，深度的裂痕象普通的刃口缺损。,刀具的磨损与对策,4、积屑瘤：,这种现象是工件材料的表层粘附在刀片的上表面。高硬度的金属粘附物周期性地脱落，沿切削刃产生不规则凹陷。这给工件和刀片都带来危害。由于积屑瘤的产生，切削力也将会被增加。,刀具的磨损与对策,5、月牙洼磨损：,是指刀片前刀面上产生的相对光滑、规则的凹槽。月牙洼磨损有两种成因：粘在刀片前刀面上的金属材料被剥落，带走了刀片表面的微小碎屑。刀片表面的铁屑流动导致摩擦热积累。最后，这些摩擦热积累将会降低刀片切削刃后的强度并且带走刀片上微小的颗粒，直至出现明显的月牙洼。月牙洼磨损在铣削
5、上很少见，但在加工钢和铝合金铸铁时会发生。若月牙洼磨损变得很严重，那就会有崩刃的危险，甚至刀片完全报废。,刀具的磨损与对策,6、后刀面磨损：,均匀的后刀面磨损因为其可预见性而成为刀片磨损中较好的形式。后刀面磨损过大增加了切削力，而且导致工件表面粗糙度不良。当磨损以让人无法接受的速度发生或无法估计时，必须检查的关键因素是：切削速度、进给，刀片材质和刀片/刀盘几何外形。,刀具的磨损与对策,7、综合因素；,当磨损、刃口缺损、热裂和崩刃都同时出现时，机床操作工必须检查正常的进给、切削速度和切削深度调整量以外的原因，找到问题的根源。重新检查切削速度，进给和切削深度等参数，以确保准确性，但是也应该仔细地检
6、查系统的刚性，看是否有松动和磨损的零件。,刀具的磨损与对策,合理选择刀具 降低加工成本,切屑处理对生产率的影响,切 削,切 屑 的 处 理,切屑的碎断,切屑变脆,切屑厚度增加,改变切屑厚度产生薄弱部分,使切屑分割断开强制碎断,减少切屑卷曲半径,加以适当处理,加以适当处理,降低切削速度,提高进给量,减小余偏角,减小前角,改变切削速度,切削刃上有缺口,降低断屑槽宽度,刀片前面上做出凸起物,切削加工的目的：缩短加工时间，延长刀具寿命，提高加工精度，因此应很 好考虑工件的材料、硬度、形状和状态，机床的性能，选 定刀具，并有必要选择高效率的切削条件。,切削速度,切削速度对刀具的耐用度影响很大，提高切削速
7、度，使切削温度上升，从而使刀具耐用度大大缩短。由于工件材料种类与硬度不同，切削速度也不同，为此需要选定与之相应的刀具材料。,切削速度的影响,1、切削速度提高20%，刀具的耐用度降至原来的1/2；切削速度提高50%，刀具的耐用度降至原来的1/5。2、低速切削时，易产生震动，刀具耐用度亦低。,切削条件对刀具寿命的影响,切削条件对刀具寿命的影响,进给量,在车削时工件转一转，车刀前进的量即进给量。在铣削时铣刀转一转，工作台前进的量即进给量。若以刀刃数除之，该数值即为每刃进给量。进给量与加工表面粗糙度有很大关系，通常是按表面粗糙度要求决定进给量,进给量的影响,1、进给量小，后面磨损大，刀具耐用度很快降低
8、。2、进给量大，切削温度生高，后面磨损增大，但它对刀 具耐用度的影响比切削速 度小。3、进给量大，加工效率高。,切削条件对刀具寿命的影响,切深,切深是根据工件的余量、形状、机床功率、刚度及刀具的刚度 而决定。,3、切削铸铁表面和黑皮表面层时，应该在机床功率允许的条件下，尽,切深的影响,1、切深变化对刀具寿命影响很大。,2、切深小，微切深时，会造成刮擦，只切削加工硬化层，是刀具耐用,度降低的主要原因。,量增大切深，不然切削刃尖端就会因切削工件表面硬化层，杂质而,使切削刃发生崩刃，发生异常磨损。,粗车黑皮表面层,切屑排出与前角的关系,刀具各角度的作用,前角,前角对切削力、切屑排出、切削热和刀具耐用度影响很大。,前角的影响,1、正前角大，切削刃锋利。,2、正前角大10，切削功率减少1%。,3、正前角大，刀头强度下降，负前角过大，切削力大。,刀具各角度的作用,
