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硬质合金数控刀片刀具寿命的控制形式分析

1.刀具寿命控制的必要性

    刀具寿命是衡量刀具性能的重要指标，不仅影响零件的加工效率，而且对于产品的质量至观重要，针对生产线而言，更是质量控制的***关注对象，生产线由于无人干预且刀具种类复杂，在使用过程中，如果不能及时控制刀具的使用寿命，轻则会出现成批性质量问题，重则会发生设备撞击事故，因此，必须实时记录刀具的加工信息，跟踪刀具的使用状态，对刀具寿命进行在线监控，对已达到磨钝标准或破损的刀具，及时提示更换刀具，确保加工过程中，不会因刀具导致零件出现质量问题。

2.刀具寿命控制的现状

    常用刀具失效的形式刀具在加工过程中，使用一段时间后，失去切削能力，这种现象称之为失效，刀具失效的形式主要有刀具磨损、破损、刀具品质不良。刀具磨损是刀具刃部切削一段时间后，切削能力下降，不能满足所加工的尺寸和粗糙度要求。对于壳体加工而言，刀具磨损主要表现在，所加工的零件尺寸不合格，加工表面粗糙度不能满足图纸要求。刀具破损是刀具磨损到一定程度后，由于切削力和切削温度周期性冲击，刀具出现剧烈磨损，切削热急剧过高，刀具材料内部应力发生突变，引起切削刃和刀面的破损。

在挑选数控车床加工刀具时，还应考虑到下列几层面的难题： 

    （1）数控机床刀具的种类、规格型号和精度级别应可以达到加工规定，刀具原材料应与产品工件原材料相一致。 

    （2）切削性能好。为融入刀具在粗加工或对难加工原材料的产品工件加工时要选用大的背吃走刀的量和高切削速度，刀具应具备可以承担快速钻削和很强力钻削的特性。与此同时，同一批刀具在切削性能和刀具使用寿命层面一定要平稳，便于完成按刀具使用期限换刀或由数控机床对刀具使用寿命开展管理方法。 

    （3）精度高。为融入数控机床加工的高精度和全自动换刀等规定，刀具务必具备较高的精度，若有的一体式合金铣刀的轴向规格精度高达0.005mm。 

硬质合金数控刀片材料的合理选择

硬度和耐磨性

    刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度，一般要求在60HRC以上。一般情况下，刀具材料的硬度越高，耐磨性就越好。

强度和韧性

    刀具切削部分要承受很大的切削力和冲击力，因此，刀具材料应具备较高的强度和韧性，以便承受切削力、冲击和振动,防止刀具脆性断裂和崩刃。

耐热性和导热性

    在高温下刀具仍能保持其硬度和强度，耐热性越好，刀具在高温时抗塑性变形的能力、抗磨损的能力也越强；导热性越好，切削时产生的热量越容易传导出去，从而降低切削部分的温度，减轻刀具磨损。

可加工性和经济性

    为便于制造，刀具材料应具有良好的可加工性，包括热加工性能、机械加工性能，磨削加工性能等，从而追求高的性价。