影响刀具寿命的因素有哪些

2024-11-14 03:59:11
推荐回答(5个)
回答1:

影响刀具寿命的主要因素有以下几点:
1、刀具的材质。
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。
2、刀具表面的涂层。
通过化学或物理的方法在刀具表面形成某种薄膜,使切削刀具获得优良的综合切削性能,从而满足高速切削加工的要求。用涂层技术可在不降低刀具强度的条件下,大幅度地提高刀具表面硬度和寿命。
3、被加工工件的材质。
工件材料的导热性越好,由切屑带走和由工件散出的热量就越多,越有利于降低切削区 的温度,减少刀具的磨损;工件材料的硬度和强度越高,切削力就越大,消耗的功耗也越大,切削温度也越高,使刀具的磨损加剧。
4、切削参数。
切削时的切削速度、进给量、切削深度对对刀具寿命都有较大影响,其中切削速度影响最大。
5、切削液的好坏。
切削液除了在金属加工过程中提高润滑作用以外,还有清洗和防锈作用。切削液的清洗和排屑作用在金属切削加工中往往是不可缺少的。

回答2:

因素很多,机床刚性,夹具,使用的切削液,切削参数,刀具使用的是否合理,被加工零件的材料成分,都会对刀具的磨损产生很大的影响

回答3:

影响刀具寿命的因素有机械作用引起的磨损——刀具和加工工件发生相对运动产生的摩擦。由于元素扩散引起的磨损——在高速切削时,碳元素会从含碳量高的材料向含碳量低的材料扩散。强烈冲击作用引起的磨损——在断续切削时,由于强烈的冲击作用或在频繁的加热与急剧的冷却而产生的脆性破坏。切削区存在的热电流引起的磨损——在切削热的作用下,刀具与切屑、刀具与工件接触区产生很高的温度,由于刀具与工件的材料的不同,便构成热电偶而产生热电动势,从而产生热电流。在热电流的作用下,碳的离子发生迁移,会导致刀具材料组织变弱,使刀具的磨损加剧。以及切削用量三要素中的切削速度、进给量、切削深度。其中切削速度影响最大。

回答4:

1、正确的操作步骤
最主要的

回答5:

一、刀具材料
刀具材料是决定刀具切削性能和使用寿命的根本因素,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;这样可以延长刀具的使用寿命。
二、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。
三、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很大的,所以金刚石涂层在近期不会有太大发展,不过可以在普通刀具的基础上,优化刀具的角度,选材等方面和改善普通涂层的结构,在某种程度上是可以在石墨加工当中应用的。
金刚石涂层刀具和普通涂层刀具的几何角度有本质的区别,所以在设计金刚石涂层刀具时,由于石墨加工的特殊性,其几何角度可适当放大,容削槽也变大,也不会降低其刀具锋口的耐磨性;对于普通的TiAlN涂层,虽然比无涂层的刀具其耐磨有显著的提高,但比起金刚石涂层来说,在加工石墨时的几何角度应适当放小,以增加其耐磨性。
四、刀具刃口的强化
刀具刃口钝化技术是一个还不被人普遍重视,而又是十分重要的问题。金刚石砂轮刃磨后的硬质合金刀具刃口,存在程度不同的微观缺口(即微小崩刃与锯口)。石墨高速切削加工刀具性能和稳定性提出了更高的要求,特别是金刚石涂层刀具在涂层前必须经过刀口的钝化处理,才能保证涂层的牢固性和使用寿命。刀具钝化目的就是解决上述刃磨后的刀具刃口微观缺口的缺陷,使其锋值减少或消除,达到圆滑平整,既锋利坚固又耐用的目的。
五、刀具的机械加工条件
选择适当的加工条件对于刀具的寿命有相当大的影响。
(1)切削方式(顺铣和逆铣),顺铣时的切削振动小于逆铣的切削振动。顺铣时的刀具切入厚度从最大减小到零,刀具切入工件后不会出现因切不下切屑而造成的弹刀现象,工艺系统的刚性好,切削振动小;逆铣时,刀具的切入厚度从零增加到最大,刀具切入初期因切削厚度薄将在工件表面划擦一段路径,此时刃口如果遇到石墨材料中的硬质点或残留在工件表面的切屑颗粒,都将引起刀具的弹刀或颤振,因此逆铣的切削振动大;
(2)吹气(或吸尘)和浸渍电火花液加工,及时清理工件表面的石墨粉尘,有利于减小刀具二次磨损,延长刀具的使用寿命,减少石墨粉尘对机床丝杠和导轨的影响;
(3)选择合适的高转速及相应的大进给量。 综述以上几点,刀具的材料、几何角度、涂层、刃口的强化及机械加工条件,在刀具的使用寿命中扮演者不同的角色,缺一不可,相辅相成的。一把好的石墨刀具,应具备流畅的石墨粉排屑槽、长的使用寿命、能够深雕刻加工、能节约加工成本。