第六章 刀具磨损与刀具使用寿命.ppt

试验前先制定磨钝标准。取VB=0.3mm；磨损不均匀时，则取VBmax=0.6mm。具体步骤如 下：在固定其它切削条件的情 况下，在常用切削速度范围内， 选取不同的切削速度vc1、vc2、vc3、vc4…进行刀具磨损试验、 得到几条与之对应的刀具磨损值VB随切削时间tm的变化曲线（图6.9）。 根据制定的磨钝标准，可以求出不同切削速度所对应的 刀具使用寿命。 为了找出切削速度vc与刀具使用寿命T的关系，可用图 解法在双对数坐标纸上画出（T1，vc1），（ T2，vc2）， （T3 ，vc3），（T4 ，vc4）…各点，在一定的切削速度范围 内，可发现这些点基本在一条直线上（图6.10）。 写出其直线方程为 （6.1） 式中 vc——切削速度（m/min）; T ——刀具使用寿命（min）； m ——直线的斜率（m=tanα），表示vc对T的影响 程度，与刀具材料有关； C0——系数，与工件材料及切削条件有关。 将直线方程式写成指数形式，则有 （6.2） 式（6.2）为切削速度与刀具使用寿命的关系式，亦称 泰勒公式，是选择切削速度的重要依据。指数m是vc——T 直线的斜率，其大小表示切削速度对刀具使用寿命的影响程度：耐热性越差的刀具材料，m值越小，直线斜率越小，说明切削速度对刀具使用寿命的影响越大，亦即切削速度稍微改变一点，就会造成刀具使用寿命有较大的变化。 如高速钢刀具的耐热性较差，一般m=0.1～0.125；硬质 合金和陶瓷刀具的耐热性较好，直线斜率较大，硬质合金刀 具的m=0.2～0.3，陶瓷刀具的m=0.3～0.4。图6.11给出了三种不同刀具材料切削同一种工件材料（镍铬钼合金钢）时的使用寿命比较。 必须指出，式（6.2）的使用是有一定限制的： 该公式是以刀具正常磨损为基础得到的，对于脆性大 的刀具材料，在断续切削时经常发生破损，这个关系式不适用。 在较宽的切削速度范围内进行试验，vc——T 关系不是单调函数，原因在于积屑瘤的作用，式（6.2）也不再适用。 m近似为常数，vc越高，m有减小趋势。 2. 进给量与背吃刀量与刀具使用寿命的关系 为了求出进给量和背吃刀量与刀具使用寿命的关系，也 可参照求vc——T 关系的实验方法步骤，固定其它切削条件， 只改变f或 ，即可分别获得f—T和 -T的关系式，即： （6.3） （6.4） 综合式（6.2）—（6.4），可以得到切削用量三要素与 刀具使用寿命的关系式 如令x= ，y= ，z= ，则有 （6.5） 式中 CT ——刀具使用寿命系数，与刀具材料、工件材料 和切削条件有关； x、y、z——指数，分别表示 vc、f、 对刀具使用寿命 的影响程度，一般xyz。 当用YT15硬质合金车刀切削 的正火中碳钢 时（f0.70mm/r）,切削用量与刀具使用寿命的关系式为 （6.6） 或 （6.7） 式中 Cv ——切削速度系数，与切削条件有关。 由式（6.6）可知： 1. 如果其他切削条件不变，切削速度vc提高一倍，刀 具使用寿命T将降低到原来的3%。 2. 如果其他切削条件不变，进给量f提高1倍，刀具使 用寿命将降低到原来的21%。 3. 同样，其他切削条件不变，背吃刀量 提高一 倍，刀具使用寿命仅降低到原来的59%。 在切削用量三要素中，切削速度对刀具使用寿命的影响最大，进给