簡(jiǎn)介
 
磨損速度愈慢，耐用度愈高，因此凡影響刀具磨損的 因素都要影響刀具耐 用度。而且刀具耐用度是衡量刀具切削性能好壞的重要標(biāo)志。因此我們要分析影響刀具耐用度的因 素，從而有效地控制這些因素之間的相互關(guān)系，以便得到合理的刀具耐用度，使刀具具有良好的切 削性能。刀具磨損到一定限度就不再繼續(xù)使用，這個(gè)磨損限度稱為磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO統(tǒng)一規(guī)定以后帶面上測(cè)定的磨損帶寬度VB作為刀具磨損鈍標(biāo)準(zhǔn)。在生 產(chǎn)實(shí)際中，為可更方便、快速、準(zhǔn)確地判斷刀具的磨損情況，一般是以刀具耐用度來間接地反映刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。
 
刃磨后的刀具自開始切削直到磨損量達(dá)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)所經(jīng)歷的總切削時(shí)間稱為刀具耐用度。刀具耐用度與刀具重磨次數(shù)加一的乘積就是刀具壽命，即一把新刀具從開始投入使用直到報(bào)廢為止的總切削時(shí)間。
 
方法
 
第一種方法是根據(jù)單工件時(shí)最小的原則來制定耐用度，稱為最高生產(chǎn)率耐用度Tp：第二種反復(fù)法是根據(jù)每個(gè)工件工序成本最低原則來制定耐用度，稱為最低成本耐用度Tc：第三種方法是根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)獲得的盈利最大來制定耐用度，稱為最大利潤(rùn)耐用度Tpr。
 
分析可知，這三種耐用度之間存在如下關(guān)系，即TP<TPR<TC。生產(chǎn)中一般多采用最低成本耐用度，只有當(dāng)生產(chǎn)任務(wù)緊迫，或生產(chǎn)中出現(xiàn)不平衡的薄弱環(huán)節(jié)時(shí)，才選用最高生產(chǎn)率耐用度。
 
要素
 
1.對(duì)于制造、刃磨比較簡(jiǎn)單，成本不高的刀具，例如車刀、鉆頭等，耐用度可定低一點(diǎn)，反之則耐用度應(yīng)選高一點(diǎn)，如銑刀、拉刀及齒輪刀具。
 
2.對(duì)于裝刀、換刀和調(diào)刀比較復(fù)雜的多刀機(jī)床、組合機(jī)床與自動(dòng)化加工刀具，耐用度應(yīng)取得高一些。機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀和陶瓷刀具，其換刀時(shí)間短，耐用度可選得低些。
 
3.對(duì)不滿足生產(chǎn)節(jié)拍的關(guān)鍵工序，為使車間生產(chǎn)達(dá)到平衡，該工序的耐用度應(yīng)選得低一些。當(dāng)某工序單位時(shí)間內(nèi)所分擔(dān)到的全廠開支較大時(shí)，刀具耐用度也應(yīng)選低些。
 
4.大件精加工時(shí)，為避免在加工同一表面時(shí)中途換刀，耐用度應(yīng)規(guī)定得高一些，至少應(yīng)該完成一次走刀。
 
5.生產(chǎn)線上的刀具耐用度應(yīng)規(guī)定為一個(gè)班或二個(gè)班，以便能在換班時(shí)換刀。
 
因素
 
影響刀具耐用度的因素，歸納起來可以分為五個(gè)方面：
 
切削用量，刀具的幾何參數(shù)，工件材料， 刀具材料，刀具的刃磨質(zhì)量和潤(rùn)滑冷卻條件。
 
切削用量
 
切削用量對(duì)刀具耐用度的影響
 
切削用量即切削速度v，進(jìn)給量f和切削深度ap，對(duì)刀具耐用度的影響規(guī)律是：切削用量增大，使切削溫度升高，刀具磨損愈快，刀具耐用度下降，但由于切削速度、進(jìn)給量及切削深度三者對(duì)切削溫度的影響程度不同，因此對(duì)刀具耐用度的影響也不同。例如用YT15硬質(zhì)合金車刀， 以f=0，3～0．7 5毫米/轉(zhuǎn)的進(jìn)給量車削σb=7.5 kg·N/mm 的碳素鋼時(shí)，當(dāng)切削速度 v 增大一倍時(shí)，刀具耐用度下降97%；進(jìn)給量 f 增大一倍時(shí)，刀具耐用度下降70%，而切削深度 ap 增大一倍時(shí)，刀具耐用度下降僅40%左右，由此看來切削速度影響最大，進(jìn)給量次之，切削深度影響最小。因此當(dāng)確定了刀具耐用度的合理值后，應(yīng)首先考慮增大 切削深度ap，然后根據(jù)加工條件和加工要求選擇盡可能大的發(fā)揮刀具的切削性能，又能提高切削效率。
 
刀具幾何參數(shù)
 
刀具幾何參數(shù)對(duì)刀具耐用度的影響
 
前角 γ對(duì)刀具耐用度的影響很明顯，如太大，刀刃的強(qiáng)度降低，散熱差，且易破損；如太小又使切削力 和切削溫度增加過多，在這兩種情況下耐用度都會(huì)下降，前角對(duì)刀具耐用度的影響呈“駝峰形”，它的峰頂前角耐用度最高。主偏角Kγ1減小，增加刀具強(qiáng)度，改 善散熱條件，耐用度增高。此外適當(dāng)減小副偏角Kγ和增大刀尖圓弧半徑都能提高刀具強(qiáng)度，改善散熱條件，使刀具耐用度提高。刀具幾何參數(shù)對(duì)刀具耐用度有較顯 著的影響，是刀具幾何參數(shù)合理和先進(jìn)與否的重要標(biāo)志之一。
 
工件材料
工件材料對(duì)刀具耐用度的影響，工件材料的強(qiáng)度、硬度越高，產(chǎn)生的切削溫度越高，故刀具磨損越快，刀具耐用度越低。切削碳素結(jié)構(gòu)鋼時(shí)，鋼的含碳量對(duì)刀具耐用度有較大的影響。含碳量越高，滲碳 體和珠光體的比重就越大，硬度就越高，刀具的磨損也就越快。因此切削高碳鋼時(shí)刀具磨損較快，耐用度較低；切削中碳鋼時(shí)刀具磨損就相對(duì)較慢，耐用度也相對(duì)較高。此外加工材料的延伸率越大 或?qū)嵯禂?shù)越低，均能使切削溫度升高，刀具耐用度降低。刀具材料對(duì)刀具耐用度的影響刀具切削 部分材料是影響刀具耐用度的主要因素，改善刀具材料的切削性能，使用高，就越耐磨，耐用度也越高。刀具刃磨質(zhì)量和冷卻潤(rùn)滑條件對(duì)刀具耐用度的影響刀具的刃磨質(zhì)量對(duì)刀具的耐用度有很大的 影響。如硬質(zhì)合金刀具用碳化硅砂輪刃磨后，若不用細(xì)油石研磨，則由于刀刃有鋸齒狀的微小缺口 、前后刀面表面粗糙度較高等原因，刀具的磨損較快，耐用度低，有時(shí)還易崩刃。實(shí)踐表明，經(jīng)過 仔細(xì)研磨的車刀， 耐用度可比未研磨的提高50%左右。使用冷卻潤(rùn)滑液能降低切削區(qū)的溫度并減 少刀具與工件、刀具與切屑間的摩擦，對(duì)提高刀具耐用度是有利的。實(shí)驗(yàn)表明，用乳化液能降低切削區(qū)溫度50℃～100℃，用切削油能降低切削區(qū)溫度 40℃～60℃。所以，高速鋼刀具在切 削負(fù)荷較重的條件下，則多用水劑潤(rùn)滑液 冷卻，切削負(fù)荷較輕而精度較高和表面粗糙度要求較低的 條件下則多用油劑潤(rùn)滑液，使刀具與工件表面間形成潤(rùn)滑膜，減少摩擦。硬質(zhì)合金刀具耐熱性較好 ，一般可以不用冷卻潤(rùn)滑液，但在用高溫合金加工一般鋼料的精加工中，為了提高刀具的耐用度，保證工件的精度和表面粗糙度，也可以用乳化液或極壓切削油進(jìn)行 冷卻潤(rùn)滑。綜上所述，我們?cè)诜治銮宄绊懙毒吣陀枚鹊倪@些因素及它們之間的相互關(guān)系后，可先根據(jù)工件材料的具體情況，選用適宜的刀具材料和切削用量，選擇合適的刀具幾何參數(shù)，保證刀具的刃磨質(zhì)量和冷卻潤(rùn)滑條件，以保障較高的刀具耐用度。