在数控加工中,刀具寿命是指从加工开始到刀尖报废的切削过程中,刀尖切削工件或工件表面实际长度的时间。刀尖加工时间是刀具公司计算刀具寿命的主要评估指标。
一般来说,刀具的使用寿命是每个切削刃连续加工15-20分钟。工具寿命由各公司在实验室中以相对理想的状态进行测量。根据不同的工件材料、不同的切削深度和进给速度,根据每个切削刃15-20分钟计算线速度和进给的关系,构成相应的切削参数表,所以每个公司的切削参数表也是不同的。
第一,数控刀具的寿命可以提高吗?
刀具寿命只有15-20分钟,还能进一步提高吗?显然,刀具寿命可以轻松提高,但只能以线速度为代价。线速度越低,刀具寿命增加越明显(但线速度低会造成加工时振动,降低刀具寿命)。
二、提高数控刀具的使用寿命有什么实际意义吗?
在工件的加工成本中,刀具成本的比重很小。当线速度降低时,即使刀具寿命增加,刀具加工的工件数量也不一定会增加,但工件加工的成本会增加。
要正确理解在尽可能保证刀具加工寿命的同时,尽可能增加工件数量是有意义的。
三.影响刀具寿命的因素
1.线速度
线速度对刀具寿命影响最大。如果线速度高于样品规定线速度的20%,刀具寿命将减少到原来的1/2;如果增加到50%,刀具寿命只有原来的1/5。为了提高刀具的使用寿命,需要了解每个工件的材料和状态以及所选刀具的线速度范围。每个公司的刀具线速度不同,可以从公司提供的相关样本中进行初步搜索,然后在加工过程中根据具体情况进行调整,达到理想的效果。粗加工和精加工的线速度数据不一致。粗加工主要是去除余量,线速度较低;精加工主要是保证尺寸精度和粗糙度,线速度较高。
2.切深
切削深度对刀具寿命的影响小于线速度。每种凹槽类型都有相对较大的切削深度范围。粗加工时,应尽可能增加切削深度,以保证最大的余量去除率;精加工时,切削深度应尽可能小,以保证工件的尺寸精度和表面质量。但切削深度不应超过沟槽的切削范围。如果切削深度过大,刀具无法承受切削力,导致刀具刃口塌陷;如果切削深度过小,刀具只会在工件表面刮伤挤压,导致后刀面磨损严重,从而降低刀具寿命。
3.喂
与线速度和切削深度相比,进给量对刀具寿命的影响最小,但对工件表面质量的影响最大。粗加工时,增加进给量可以提高余量的去除率;精加工时,减少进给量可以提高工件的表面粗糙度。在粗糙度允许的情况下,可以尽可能增加进给,以提高加工效率。
4.振动
除了三个主要切削因素外,振动是影响刀具寿命的最重要因素。振动的原因很多,包括机床刚度、工装刚度、工件刚度、切削参数、刀槽形状、刀尖圆弧半径、刀片后角、刀杆伸出长度等。,但主要原因是系统刚性不足以抵抗加工过程中的切削力,导致加工过程中刀具在工件表面不断振动。要消除或减少振动,必须综合考虑。刀具在工件表面的振动可以理解为刀具与工件之间不断的敲击,而不是正常的切削,会在刀尖处产生一些微小的裂纹和崩刃,而这些裂纹和崩刃会增加切削力,进一步加剧振动,进而进一步增加裂纹和崩刃的程度,大大降低刀具的寿命。
5.刀片材料
在加工工件时,我们主要考虑工件的材料、热处理的要求以及是否间歇加工。比如加工钢件的刀片不一定和加工铸铁的刀片、加工硬度为HB215和HRC62的刀片一样;间歇加工和连续加工的刀片不会相同。钢制叶片用于加工钢制零件,铸造叶片用于加工铸件,CBN叶片用于加工淬火钢,等等。对于同样的工件材料,如果是连续加工,需要使用硬度更高的刀片,可以提高工件的切削速度,减少刀尖的磨损,减少加工时间;在间歇加工的情况下,需要使用韧性更好的刀片,可以有效减少碎裂等异常磨损,延长刀具的使用寿命。
6.刀片使用次数
刀具在使用过程中会产生大量的热量,使刀片的温度大大升高,而刀片在不加工或用冷却水冷却时温度会降低。所以叶片始终处于高温范围,使叶片热胀冷缩,导致叶片出现微小裂纹。用第一刃加工刀片时,刀具寿命正常;然而,随着切削刃的使用越来越多,裂纹会蔓延到其他切削刃,导致其他切削刃的使用寿命降低。
4.在刀具寿命范围内能否增加工件的加工量?
由于刀具寿命只有15-20分钟,刀具的有效切削长度决定了工件的实际数量。增加工件数量意味着减少单个工件的加工时间和切割长度。
通过适当调整刀具的切削参数,可以减少工件的加工时间;
1.在合理的线速度范围内,适当提高线速度并不能减少工件的加工长度,但可以缩短工件的加工时间;
2.切削深度的增加可以减少粗加工的次数和工件的有效切削长度,从而缩短加工时间;
3.适当增加进给量也能有效减少切削长度,缩短加工时间。
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