摘要：數(shù)控刀具在機(jī)械加工中占有很重要的地位，但在切削的過程中不可避免的總要受到磨損，而使得刀具的使用壽命縮短。如何控制不必要的刀具磨損，延長數(shù)控刀具的使用壽命呢？本文就從數(shù)控刀具磨損的狀況進(jìn)行了相關(guān)的探索，以期為今后減少刀具的磨損，延長刀具的使用壽命做鋪墊。高光刀
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利用數(shù)控刀具對金屬進(jìn)行切削加工，刀具表面就會(huì)出現(xiàn)不同程度的磨損現(xiàn)象，進(jìn)而逐步導(dǎo)致刀具的使用壽命縮短。因此，如何讓延長刀具使用時(shí)間成為目前急需解決的問題。下面從以下幾個(gè)方面進(jìn)行說明。 高光刀
1.刀具磨損的狀況分析
在金屬切削過程中，由于切削力和切削熱等現(xiàn)象，刀具的前、后面都會(huì)不同程度的受到磨損。特別是在高溫環(huán)境下進(jìn)行切削時(shí)，更容易縮短數(shù)控刀具的使用時(shí)間。下面分別簡單說說刀具的磨損情況，這幾種磨損情況見圖1所示。高光刀
1.1前刀面磨損 主要是指在切削塑性材料時(shí)，尤其是切削厚度很大的情況。在切削的過程中，刀具的前面出現(xiàn)了一個(gè)個(gè)小洞，時(shí)間長了，“小洞”逐漸變大，最后甚至?xí)霈F(xiàn)裂縫的情況，所以刀具在加工塑性材料工件時(shí)，要多關(guān)注前刀面的磨損。 高光刀
1.2后刀面磨損 在切削塑性較低材料時(shí)，切削的深度不深，速度不快，刀具的前面受到的壓力和摩擦不是很大，出現(xiàn)坑度的時(shí)候比較少，這時(shí)刀具的磨損主要是在后面。
1.3刀具前后磨損 這種情況主要是在進(jìn)給量和切削速度上處于中等的時(shí)候，刀具的前后面同時(shí)都會(huì)受到影響。
1延長刀具使用壽命的方法
1.1在刀具的材料的選擇上，要合理
在一定程度上，刀具材料的選擇影響刀具切削性能和使用壽命。一般來說，隨著刀具材質(zhì)耐磨性的變好，往往硬度越大，但抗沖擊能力越差，柔韌性能越不好。所以硬度和韌性存在著相互之間的矛盾關(guān)系，但這也是在刀具材料選擇上應(yīng)該避免的關(guān)鍵。因此，在制作刀具的時(shí)候，多選擇一些柔韌性能好的材料，比如石墨的柔韌性就不錯(cuò)，使用這樣的材料做成的刀具，其使用壽命就會(huì)延長。高光刀
1.2改進(jìn)刀具的幾何角度
選用石墨材質(zhì)的刀具，要選擇合理的幾何角度，這樣才能有效減少刀具在切削中的振動(dòng)，對于石墨工件也有好處，可以有效防止崩裂[1]。
對于前角的改進(jìn)方法是采用負(fù)前角。在利用石墨刀具加工時(shí)，刀具刃口處的強(qiáng)度較好，沖擊力和耐磨性是也較好，同時(shí)刀具會(huì)隨著負(fù)前角角度的減小而變化，后刀面磨損的面積卻不會(huì)出現(xiàn)太大的變化，不過總體上來說，還是處于一個(gè)減小的趨勢。如果采用正前角加工時(shí)，隨著前角角度的變大而變化，使得石墨刀具刃口的強(qiáng)度逐漸減弱，而刀具的后刀面的磨損就會(huì)變大。
通過后角的改變來增強(qiáng)刀具的壽命，方法是采用把后角的角度增大，這樣使得刀具刃口的強(qiáng)度變得很低，同時(shí)后刀面的磨損面就會(huì)增大，一旦刀具的后角變得很大，在切削時(shí)伴隨著的振動(dòng)就會(huì)加強(qiáng)。高光刀
1.3注意刀具的涂層
利用金剛石來涂刀具的層面，其硬度變高、耐磨性變好了，但摩擦系數(shù)變低等。目前，用金剛石涂層的材料，主要是石墨，那對于數(shù)控刀具，最好選擇的是也是石磨材料。通過金剛石涂的硬質(zhì)合金刀具，其優(yōu)點(diǎn)是把天然金剛石的硬度綜合了硬質(zhì)合金的強(qiáng)度以及斷裂韌性等；在國內(nèi)，金剛石涂層技術(shù)不高，仍然是最初階段，由于其成本的投入不小，所以在近幾年，金剛石涂層的發(fā)展不快，我們只能把普通刀具作為起點(diǎn)，通過優(yōu)化其他刀具的功能，從選材方面來改善，尤其普通涂層的結(jié)構(gòu)，在某種程度上分析，在石墨加工當(dāng)中是可以應(yīng)用的。 高光刀
分析金剛石涂層實(shí)施。目前，在世界上使得大部分涂層公司被調(diào)動(dòng)起來，大量的人力和物力被投入進(jìn)來，主要是研究關(guān)于開發(fā)涂層技術(shù)，在國外，僅僅歐洲是一個(gè)成熟、經(jīng)濟(jì)的公司；對于PARA，被作為一個(gè)好的刀具，采用石墨加工的刀具，在世界上，對刀具進(jìn)行表面處理的最先進(jìn)的是涂層技術(shù)，確保了刀具的壽命、刀具的實(shí)用性，這是具有很好地利用價(jià)值。
1.4加強(qiáng)刀具刃口的強(qiáng)化
對于刀具刃口的鈍化技術(shù)，人們還沒有重視起來，所以這是一個(gè)比較值得關(guān)注的問題。在金剛石砂輪刃磨后，硬質(zhì)合金刀具刃口是變好，微觀缺口，即微小崩刃與鋸口有程度不同的變化。對石墨高速切削加工刀來說，其性能和穩(wěn)定性是需要考慮，即要求需要滿足，尤其對于金剛石涂層刀具，在涂層前，為了涂層的牢固性、使用壽命長，刀口的鈍化處理是首要的。而刀具鈍化的目的是為了解決刃磨后的刀具在刃口、微觀缺口等的不足，隨著鋒值，其減少或消除，使其具有圓滑、平整、鋒利、堅(jiān)固、耐用等。 高光刀
1.5改善刀具的加工方式
除了以上改善刀具幾何角度來降低磨損，使得刀具延長壽命外，還應(yīng)該考慮選擇適當(dāng)?shù)募庸し绞絹碓鰪?qiáng)刀具的壽命，這些做法都是為了延長刀具的壽命，盡量減小對刀具的影響。
在采用切削的方式上，即順銑和逆銑。在順銑時(shí)，往往切削振動(dòng)比逆銑的切削振動(dòng)小。在順銑時(shí)，刀具切入的厚度是最大值變化到零，所以在刀具切入工件后，如果出現(xiàn)切不下切屑，應(yīng)避免彈刀的事故，工藝系統(tǒng)剛性足，切削時(shí)振動(dòng)較小；在逆銑時(shí)，其刀具的切入厚度是從零變化到最大值，在刀具切入開始，由于切削厚度不厚，使其工件的表面被劃出一段距離，此時(shí)刃口遇到在石墨材料中留下的硬質(zhì)物質(zhì)，以及在工件表面留下的顆粒物質(zhì)，就會(huì)使得刀具有彈刀或顫振現(xiàn)象引發(fā)，因此在逆銑時(shí)切削振動(dòng)是比較大的。
而采用吹氣或吸塵，以及浸漬電火花液，來加工物質(zhì)是需要及時(shí)的清理，尤其是工件的表面，為了避免石墨粉塵，是減小刀具的二次磨擦損耗的方法，同時(shí)，為了刀具的使用壽命延長，減少石墨粉塵，尤其對機(jī)床絲杠和導(dǎo)軌的影響；合適的高轉(zhuǎn)速的選擇、以及相關(guān)進(jìn)給量增大是必須的。 高光刀
2.總結(jié)
總而言之，刀具的很多方面，即材料、幾何角度、涂層、刃口及加工條件，是刀具的使用壽命得到延長的扮演者，是不同的角色，缺一不可，相輔相成。所以一把好的石墨刀具，必須具有這幾個(gè)方面特點(diǎn)，即石墨粉排屑槽、使用壽命、深雕刻加工、少加工成本。
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