内容正文:
《机械加工技术》
3.11 刀具的磨损及刀具寿命
机械工业出版社(第2版)
第3章 机床
知识目标 掌握刀具的磨损的形式、磨损过程和刀具寿命等内容。
能力目标 能够区分刀具的磨损过程的主要阶段和刀具磨损的形式。
情感目标 提供对基础知识的学习和运用,乐于探索机械专业的学习规律,培养学生综合学习的能力。
三维目标
导入
01
小组讨论总结:总结刀具磨损的形式和磨损过程。
本节课重点
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02
一、刀具的磨损及刀具寿命
刀具正常磨损
② 后刀面磨损。
在切削铸铁等脆性金属或以较低的切削速度、 较小的切削厚度切削塑性金属时, 在前面上只有轻微磨损, 还未形成月牙洼时, 后面磨出明显的痕迹。
①前刀面磨损
③前刀面和后刀面同时磨损。
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把磨好的刀具,经过一段时间切削后,切削刃由锋利逐渐变钝,如继续使用就会发现工件已加工表面粗糙度值增大,切削温度升高,切屑颜色开始发生变化,甚至会产生振动或不正常的噪声。这说明刀具已严重磨损,必须重磨或换刀。
一、刀具的磨损及刀具寿命
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1. 刀具磨损的形式
(1)后面磨损。在切削脆性金属或以较低的切削速度较小的切削层厚度 (hp<0.1mm)切削塑性金属时,前面上的压力和摩擦力不大,磨损主要发生在后面上。后面磨损后,在切削刃附近形成后角接近于0°的小棱面,用高度 VB 表示。
一、刀具的磨损及刀具寿命
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1. 刀具磨损的形式
(2)前面磨损 。在以较高的切削速度和较大的切b削厚度(h>0.5mm)切削塑性金属时,切屑对前面的压力大、摩擦剧烈温度高,磨损主要发生在前面上。磨损后在前面上切削刃口附近出现月牙洼,用月牙洼的深度 KT 表示。
一、刀具的磨损及刀具寿命
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1. 刀具磨损的形式
(3)前、后面同时磨损 .发生的条件介于上述两种磨损之间。
一、刀具的磨损及刀具寿命
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2. 刀具的磨损过程
刀具磨损的过程一般可分为三个阶段:
(1)初期磨损阶段 由于刃磨后的刀具表面微观形状高低不平,后面与加工表面的实际接触面积很小,故磨损较快 (图示 0A 阶段)。
一、刀具的磨损及刀具寿命
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2. 刀具的损过程
刀具磨损的过程一般可分为三个阶段:
(3)急剧磨损阶段 刀具经过正常损阶段后即进入急剧磨损阶段,切削刃将急剧变饨。如继续使用,将使切削力骤然增大,切削温度急剧上升,加工质量显著恶化 (图示 BC阶段)。
(2)正常磨损阶段 由于刀具上微观不平的表层被迅速磨去,表面光洁,摩擦力减小,故磨损较慢 (图示4B 阶段)。
一、刀具的磨损及刀具寿命
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3. 刀具寿命
在正常磨损阶段后期、急剧磨损阶段之前换刀或重磨,既可保证加工质量,
又能充分利用刀具材料。
一、刀具的磨损及刀具寿命
(1) 刀具磨损限度在大多数情况下,后面都有磨损,而且测量也较容易,故通常以后面磨损的宽度 VB 作为刀具磨损限度。
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一、刀具的磨损及刀具寿命
(2)刀具寿命的概念 刀具寿命是指两次刃磨之间实际进行切削的时间,以T(min)表示。在实际生产中,不可能经常测量 VB 的高度,而是通过确定刀具寿命,作为衡量刀具磨损限度的标准。刀具寿命的数值应规定得合理。对于制造和刃磨比较简单、成本不高的刀具,寿命可定得低些;对于制造和刃磨比较复杂、成本较高的刀具,寿命应定得高些。
(3) 刀具总寿命 刀具总寿命 是指一把新刀具从开始切到报废为止的总切削时间。
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3. 刀具寿命
一、刀具的磨损及刀具寿命
(4) 影响刀具寿命的因素
影响刀具寿命的因素很多,要有工件材料、刀具材料刀具几何角度、切削用量以及是否使用切削液等因素。切削用量中切削速度“的影响最大所以为了保证各种刀具所规定的寿命,必须合理地选择切削速度。
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刀具寿命t
指一把新刀具从开始切削到报废为止的总切削时间。刀具寿命与刀具耐用度之间的关系
为: t=nT
刀具耐用度
指刃磨后的刀具从开始切削至磨损量达到磨钝标准为止所用的切削时间, 用T表示, 单位min。刀具耐用度还可以用达到磨钝标准所经过的切削路程lm 表示, lm = ν· c T 。
刀具耐用度
4. 刀具的耐用性
一、刀具的磨损及刀具寿命
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5. 车刀的刃磨
车刀用钝后,需进行刃磨,才能达到所需要的几何角度和形状。
新焊的车刀或高速钢车刀,以及用钝后的车刀,都需刃磨。手工刃磨车刀是在砂轮机上进行的。白色氧化铝砂轮,用于磨高速钢刀具和硬质合金刀具的刀体部分:绿色碳化硅砂轮用于磨硬质合金。
通常车刀是在砂轮机上,用手工进行刃磨。刃磨时,人要站在砂轮的侧面,两手握稳车刀,轻轻接触砂轮,不能用力过猛,以免砂轮破碎造成事故。利用砂轮的