螺紋刀具的使用壽命能否提高?
加工中,刀具壽命是指從開始加工到刀尖報廢整個過程中刀尖對工件進(jìn)行切削所需要的時間,也就是切削過程中在工件表面的實際長度。
一、刀具壽命能否提高?
刀具壽命僅為15-20分鐘,能否進(jìn)一步提高刀具壽命?很明顯,刀具的壽命很容易提高,但是只有犧牲線的速度才能保證。線速越低,刀具壽命越明顯(但線速越低,會導(dǎo)致加工過程中振動,降低刀具壽命)。
二、提高刀具壽命有沒有實際意義?
刀具成本在工件加工成本中所占比例很小。線速降低,即使工具壽命增加,由于工件加工時間相應(yīng)增加,工件數(shù)量不一定增加,但工件加工成本會增加。
必須正確認(rèn)識到,在盡可能保證刀具加工壽命的前提下,盡可能地增加工件加工數(shù)量,才是有意義的。
三、影響刀具壽命的因素
1、線速度
線速是影響刀具壽命的主要因素。若線速超過樣本線速度20%,則刀具壽命會降至原來的1/2;若增加到50%,刀具壽命僅為原來的1/5。為了提高刀具的使用壽命,我們必須知道每個加工工件的材料、狀態(tài)和選擇刀具的線速范圍。每個公司的刀具線速不同,可以從公司提供的相關(guān)樣品中初步找到,然后根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整,達(dá)到理想的效果。粗加工和精加工中的線速數(shù)據(jù)不一致。粗加工主要是去余量,線速低;精加工主要保證尺寸精度和粗糙度,線速高。
2、切深
切削深度對刀具壽命的影響無線速。每一種槽型都有較大的切深范圍。在粗加工時,應(yīng)盡量增大切割深度,以保證較大的余量;精加工時,切割深度應(yīng)盡可能小,以保證工件的尺寸精度及表面質(zhì)量。但是切割深度不能超過槽的切割范圍。若切割深度太大,刀具就不能承受切削力,造成刀具的刀刃斷裂;如果切割深度太小,刀具只會在工件表面被刮擠,造成后刀面磨損嚴(yán)重,從而降低了刀具壽命。
3、進(jìn)給
線速度和切深相比較,進(jìn)給對刀具壽命的影響很小,而對工件表面質(zhì)量的影響較大。粗加工時,增加進(jìn)給量,可提高余量的去除率;精加工時,減少進(jìn)給量可改善工件表面粗糙度。當(dāng)粗糙度允許時,可盡可能增加進(jìn)給量,提高加工效率。
4、振動
振動是除刀具壽命影響較大的因素,除了三個切削要素。振蕩有多種原因,包括機(jī)床剛性、工裝剛性、工件剛性、切削參數(shù)、刀槽類型、刀尖圓弧半徑、刀片后角、刀桿懸伸長度等,但主要原因是系統(tǒng)剛性不足,無法承受加工過程中的切削力,切削過程中,刀具在工件表面不停地震動。必須綜合考慮消除或減少振動。工具對工件表面的振動可理解為刀具與工件之間不斷地撞擊,而非正常切削,可使刀尖產(chǎn)生一些細(xì)小裂紋和崩刃,進(jìn)而導(dǎo)致切削力增加,使振動進(jìn)一步加劇,進(jìn)而增加裂紋和崩刃的程度,大大降低了工具的使用壽命。
5、刀片材質(zhì)
在加工工件時,我們主要考慮工件的材料、熱處理要求以及是否連續(xù)加工。例如,加工鋼件的刀片和鑄鐵的刀片、加工硬度為HB215和HRC62的刀片不一定相同,連續(xù)加工和連續(xù)加工的刀片也不一樣。加工鋼件應(yīng)使用鋼件刀片,加工鑄件應(yīng)使用鑄件刀片,加工硬化鋼應(yīng)使用CBN刀片等。對同一工件材料,若為連續(xù)加工,則應(yīng)采用硬度較高的刀片,可提高工件切削速度,降低刀尖磨損,縮短加工時間;若為斷續(xù)加工,則螺紋刀具廠家應(yīng)采用韌性較好的刀片,可有效減少崩刃等非正常磨損,提高刀具使用壽命。
6、刀片使用次數(shù)
刀在使用過程中產(chǎn)生大量的熱量,使刀片溫度大大提高,而未經(jīng)加工或冷卻冷卻水,又會使刀片溫度下降,因而刀片始終處于一個較高的溫度變化量范圍內(nèi),使刀片不斷熱脹冷縮,導(dǎo)致刀片出現(xiàn)細(xì)小裂紋。用第1刃加工刀片時,刀具壽命是正常的,但是隨著刀刃使用量的增加,裂紋會擴(kuò)展到其它刀刃上,導(dǎo)致其它刀刃壽命下降。
在螺紋刀具壽命范圍內(nèi),能否增加工件的加工量?
由于刀具的使用壽命只有15-20分鐘,刀具有效切割工件的長度決定了實際加工工件的數(shù)量。為了增加加工數(shù)量,就意味著縮短了單件的加工時間和切削長度。可以通過對刀具切削參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié),縮短加工時間。
1、在合理的線速范圍內(nèi),適當(dāng)增加線速并不能降低工件的加工長度,但可以縮短加工時間;
2、增加切削深度可以減少粗加工次數(shù)和工件的有效切削長度,從而縮短加工時間;
3、適當(dāng)增加進(jìn)料量,還能有效減小切削長度,縮短加工時間。