4刀锯2磨损与使用寿命

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,3.4 刀具磨损、破损及使用寿命,刀具失效形式：磨损 （正常工作时逐渐产生的损耗）,破损 （突发的破坏，随机的）,一、刀具的磨损形式,（一）前刀面磨损,切塑性材料，,v,和,a,c,较大时，,在前刀面上形成月牙洼磨损，,以最大深度,KT,表示,（二）后刀面磨损,切铸铁或,v,和,a,c,较小切塑性,材料时，主要发生这种磨损。,1,后刀面磨损带不均匀，刀尖部分磨损严重，最大值为,VC,；,中间部位磨损较均匀，平均磨损宽度以,VB,表示；边界处,磨损严重，以,VN,表示。,（三）边界磨损,切钢料时，主刃、副刃与工件待加工表面或已加工表面接,触处磨出沟纹，称为边界磨损。边界处的加工硬化层、硬,质点、较大的应力梯度和温度梯度所造成。,2,二、刀具磨损的原因,（一）磨料磨损,切屑或工件表面上的硬质点（碳化物、氧化物等）对,刀具表面刻划作用造成的机械磨损。,低速切削时，磨料磨损是刀具磨损的主要原因(HSS刀)。,（二）粘结磨损,刀具与切屑、工件间存在高温高压和强烈摩擦，达到原,子间结合而产生粘结现象，又称为冷焊。相对运动使粘,接点破裂而被工件材料带走，造成粘结磨损。,中速切削形成不稳定积屑瘤时，磨损严重；刀工材料硬,度比小亲合力大时磨损严重；刀具刃磨质量差磨损严重。,3,（三）扩散磨损,刀具与切屑、工件接触处由于高温作用，双方化学元素,在固态下互相扩散，使刀材成分、结构改变造成磨损。,切削温度越高扩散越快；刀工材料亲合力越大扩散越快；,高速切削时扩散磨损是刀具磨损的主要原因。,（四）化学磨损,一定温度下，刀材与空气中的氧、切削液中的硫、氯起,化学作用，生成较软的化合物，造成刀具磨损。,化学磨损是边界磨损原因之一；主要发生在较高速切削,条件下。,（五）热电磨损,切削区高温，在刀工间产生热电势加快扩散加剧刀具磨损。,4,三、刀具磨损过程及磨钝标准,（一）刀具磨损过程,1. 初期磨损阶段,与刀具刃磨质量有关,2. 正常磨损阶段,VB与切削时间近似正比,斜率表示磨损强度,3. 急剧磨损阶段,切削力、温度急升，刀,具磨损加剧，之前换刀,5,（二）刀具磨损标准,刀具磨损到一定限度后就不能继续使用，这个磨损限度,称为磨钝标准。,1. 小厂、有经验工人根据一些现象来判断刀具是否磨钝；,2. ISO标准规定以1/2,a,p,处的,VB,值作为刀具的磨钝标准；,在不同的加工条件下，磨钝标准的具体数值是不同的。,粗车碳素钢0.60.8 粗车铸铁0.81.2,粗车合金钢0.40.5 精车碳钢0.10.3,系统刚性大、HSS ， VB值较大；,系统刚性小、Y合金，VB值较小,3. 自动化精加工刀具，以径向磨损量,NB,作为磨钝标准,6,四、刀具使用寿命及其与切削用量的关系,（一）刀具使用寿命,T,刀具刃磨后开始切削到磨损量达到磨钝标准为止的切削时间。,刀具总使用寿命：,刀具从开始使用到报废为止的总切削时间。,刀具总使用寿命刀具使用寿命刃磨次数,（二）刀具使用寿命与切削速度的关系,工件、刀具材料和刀具几何形状确定后，,v,对,T,影响最大。,通过实验得经验公式：,v,T,m,=,C,0,指数,m,表示,v,对,T,的影响程度，Y合金 ,m,=0.20.4 ; HSS ,m,= 0.10.125。,m,越小，则,v,对,T,的影响越大。,系数,C,0,，与刀具、工件材料和切削条件有关。,7,（三）刀具使用寿命与切削用量的关系,经过实验得类似关系式：,f,T,n,=,C,1,a,p,T,p,=,C,2,综合可得到,切削用量与刀具使用寿命的关系式：,T,=,C,T,v,1/m,f,1/,n,a,p,1/,p,令,x,=1/,m,，,y,=1/,n,，,z,=1/,p,，则,T,=,C,T,v,x,f,y,a,p,z,用YT5车削,b,=0.637GPa碳钢时，,T,=,C,T,v,5,f,2.25,a,p,0.75,由上式看出，切削用量，,T,，其中速度,v,对,T,影响最大，,进给量,f,次之，背吃刀量,a,p,影响最小，与对温度,影响一致。,8,切削热和切削温度,9,