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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。

硬质合金刀具数控刀具刀具基本知识要点： 

    1、从零件图逐渐，到得到数控机床所需控制物质的整个过程称之为程序编写，切削刀头，程序编写的方式 有手工制作程序编写和数控编程软件。 

    2、数控机床完成插补计算比较完善并获得广泛运用的是平行线插补和弧形插补。 

    3、数控机床由程序流程媒介、键入设备、数控机床设备、伺服控制系统、检验设备、数控车床本身等一部分构成。 

    4、数控机床按控制轨迹可分成***点控制、***点平行线控制和轮廊控制等几类。

    5、刀具关键几何图形视角包含尺侧、后角、刃倾斜角、主偏角和副偏角。 

数控机床刀具和一般刀具的差别 

    （1）高精度的生产制造品质 为平稳生产加工出高精度的零件表层，因此对刀具（包含刀具零件）生产制造在精度、外表粗糙度、尺寸公差等层面明确提出了比一般刀具更严苛的规定，尤其是可转位刀具，为保证刀头尖刀（钻削刃）在转位后规格的反复精度，刀体刀槽和准确***零件等***部位的规格和精度、外表粗糙度须严苛给与确保，与此同时为有利于刀具在对刀器的对刀和尺寸检测，基准面生产加工精度也应确保。 

    （2）刀具结构的提升 优等的刀具结构能进一步提高钻削更高的效率，如弹簧钢数控加工中心削刀具在结构上已较多采用波型刃和大螺旋角结构，硬质合金刀具可转位刀具则采用了内制冷、刀头立装试、控制模块能换和可调结构，而如内制冷结构，则是一般一般数控车床没法运用的。 

    （3）刀具高质量原材料的广泛运用 为增加刀具使用期限，提升 刀具抗压强度，许多数控机床刀具的刀体原材料都采用了高韧性碳素钢，并开展热处理工艺（如渗氮等表层处理），使其能适用大刀具耐用，且刀具使用寿命也得到显着提升 （一般刀具一般采用的是历经调质热处理的低碳钢）。在刀具刃部原材料上，数控机床刀具则大量采用了各种各样新型号的硬质合金刀具（细颗粒物或极细颗粒物）和超硬刀具原材料。 

常见的硬质合金一般能够为三大类: 

    ① 钨钴类硬质合金(YG) 常见型号YG3、YG6、YG8，在其中数字表示含钴量的百分比，含钴量愈多，延展性越好，愈抗冲击和震动，但会减少硬度和耐磨性。因而，该铝合金适用钻削生铁及稀有金属，还能够用于钻削***性大的毛胚和经热处理的铸铁件和不锈钢板件。 

    ② 钛钴类硬质合金(YT) 常见型号有YT5、YT15、YT30，数字表示碳化钛的百分比。硬质合金含碳化钛之后，能提升 钢的粘接温度，减少摩擦指数，并能使硬度和耐磨性略微提升 ，但减少了抗拉强度和延展性，使特性变脆，因而，此类铝合***入钻削钢类零件。 

    ③ 通用性硬质合金 在以上二种硬质合金中添加适量的有色金属渗碳体，如炭化钽和炭化铌等，使其晶体优化，提升 其常温下硬度和高溫硬度、耐磨性、粘合温度，能使铝合金的延展性有所增加。