淺談刀具切削三要素

把刀用好

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        切削三要素至于刀具是至關(guān)重要的指標(biāo),，刀具使用的正確與否全在這三個(gè)要素里面�,？梢哉f三要素的合理使用是刀具應(yīng)用的關(guān)鍵,。這些要素不僅影響刀具壽命（刀具成本），加工質(zhì)量,，更影響加工效率,。
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- S9 @6 k7 `" F1 e- K        到底是那三個(gè)要素呢？
        線速度V（m/min）,，切深/背吃刀量ap（mm）,，進(jìn)給f（mm/r）（本文主要講車削刀具，所以進(jìn)給單位為mm/r）這三要素如何定義的就不詳細(xì)說明了,，可以網(wǎng)上隨便搜索,。
        
+ n) h7 C- K0 V8 y) I4 Z; h8 [' b        三要素對(duì)刀具壽命的影響如下：
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        可以看出，線速度對(duì)刀具壽命的影響最大,，進(jìn)給其次,，影響最小的是切深。

        由于線速度由于受被加工材料,，刀片材質(zhì),，刀片角度，刀片涂層等因素影響,，實(shí)際應(yīng)用中差別比較大,。所以放在最后。先來說說受刀片形狀和角度限定的進(jìn)給和切深,。
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       刀片除了材質(zhì),，涂層，還有形狀,、角度和尺寸限定,。材質(zhì)和涂層以及角度影響線速度。形狀,、角度和尺寸影響切深和進(jìn)給,。因?yàn)檫@些決定了刀片的強(qiáng)度。

. j0 F5 h4 @; m  x       一）先說切深,。
      
       這是主偏角90度時(shí)各種刀片的推薦最大切深,。
       *注：90度主偏角時(shí),，實(shí)際最大切深可以達(dá)到整個(gè)刃長(zhǎng)，但是此時(shí)進(jìn)給很小,，幾乎沒有實(shí)際意義,。所以還是推薦的最大切深有應(yīng)用的價(jià)值。
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$ l2 Q: B& h# Q       由于很多時(shí)候,，主偏角未必是90度,，所以可以參照下圖換算：
              
       此表格是非90度主偏角時(shí)根據(jù)切深換算刀具刃長(zhǎng)。在大切深情況下需要換算,，否則實(shí)際切深超過刀片刃長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致蹭刀甚至撞刀,。
      
6 K- N4 W3 h$ `- p       最大切深受刀片刃長(zhǎng)的影響，但是由于刀片有R的存在,，而R角的大小又影響刀片的強(qiáng)度,，進(jìn)而又會(huì)影響最大切深。另外,，切深一定的情況下,，R角的大小還影響排屑。
        
      
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       所以,，建議切深不小于R角的2/3,。
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       二）進(jìn)給
4 W) x2 v7 M) B# i# _" z3 U( n0 [       進(jìn)給也和R角有關(guān)，同時(shí),，也和角度有關(guān),。
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5 w3 p7 O, S( m- d# @2 [2 [      上圖，就推薦了正前角和負(fù)前角刀片各R角的推薦最大進(jìn)給,。
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( R6 L: |' L( J2 M% X7 l       進(jìn)給不光和R角有關(guān),，更和斷屑槽有關(guān)。舉例用CNMG 120408-PM試驗(yàn)切削鋼件,，在不同的切深和進(jìn)給下,，鐵屑形狀的變化：
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/ d* b0 B" u# B. k       明顯，只有紅框內(nèi)的鐵屑形狀是比較理想的,。所以針對(duì)該刀片大小角度和R角以及槽型,，推薦的切深和進(jìn)給如下：
      
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       可以看到，推薦ap0.5～5.5mm（最小0.4mm～最大8.6mm）,，f0.15～0.5mm/r（最小0.1mm/r～最大0.65mm/r）,。
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* o- [6 {( r& v8 c+ Z! t& g4 X       那么怎么根據(jù)槽型確定進(jìn)給呢？
$ a$ O* t* T0 @, |; W       常見的槽型有以下幾種（圖做很爛,，意思明白就成）：
       1.
5 K3 V& U2 e  z0 h: O        
8 J! \6 f' E2 S4 R. z       2.
4 ?1 B8 s2 M  `6 i9 L      
        3.
        
        4.
        
* X# W0 I- U' z* l5 \        5.平板的,，也就是無斷屑槽，這種一般用于鑄鐵加工,，或者短屑材料的加工,。
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( F- P- l! b- \. q" X        上述1～3種槽型,，一般加工長(zhǎng)屑材料時(shí)（鋼件，不銹鋼等）,，最小進(jìn)給一般都會(huì)大于L值，否則,，后面的卷屑槽將不起作用,。
5 q' b4 Z+ r$ M1 g+ H% @) H5 v5 C        第4種，由于前角很鋒利,，沒有槽寬L,，這種槽型的最小進(jìn)給跟前角后角R角有關(guān)。前角不是夸張的話,，一般02圓角f最小0.01～0.03,，04圓角，f最小0.03~0.05左右,，08圓角f最小0.08～0.12,。可以理解為R角的1/10左右,。當(dāng)然,，前角越大，f就要越小,。
       加工鑄鐵的平板刀片,，類似第4種，最小進(jìn)給也和R角相關(guān),，即取R角的1/10左右,。
       *注：上述跟槽型有關(guān)的建議值都是最小進(jìn)給值。

8 P$ U. i9 d1 Z0 `) Z! @       說完了進(jìn)給和切深,，影響最大的線速度就不得不說了,。但是由于線速度牽扯的因素實(shí)在太多，也沒有一定的規(guī)則好遵循,。所以只能簡(jiǎn)單的說下我個(gè)人的推薦：
       主要分P,，M和K類零件：
0 ~. ~0 x% B# m$ Q9 ^! g, |" i, H8 X       1）P類（鋼件）
6 w1 `4 I$ \; z. e9 X       CVD涂層：負(fù)前角：120～250m/min（硬度/ISO分組越高線速度越高，下同）
                        正前角：150～350m/min
6 Z* e' Q$ v. u# A( c. G+ _' ^9 p       PVD涂層：負(fù)前角：80～150m/min
                        正前角：100～180m/min

       2）M類（不銹鋼）
6 [+ ^5 s4 C1 n* c       CVD涂層：負(fù)前角：100～180m/min
                        正前角：120～220m/min
       PVD涂層：負(fù)前角：60～120m/min
                        正前角：80～150m/min      
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. Y( K9 ?! j7 @, \       3）K類（鑄鐵）
       CVD涂層：負(fù)前角：150～300m/min
& A% ^5 F, Q. T0 }5 ]# s                        正前角：180～400m/min
! Q! J* a9 N0 Z8 |       PVD涂層：負(fù)前角：100～200m/min
5 k9 j& E; m0 z# K- Z# u                        正前角：150～250m/min      

       *注：超細(xì)微粒PVD涂層刀具最小線速度可以達(dá)到50～60m/min,，甚至更低,。
; M8 t" d0 s2 k* K       以上數(shù)值只是推薦，100m/min和500m/min一樣可以干活,，差別只在于刀具壽命,。在不追求效率的情況下，刀具線速度在承受范圍內(nèi)越低越好（注意,CVD涂層刀片過低的話會(huì)產(chǎn)生積屑瘤）,。然而,，由于設(shè)備和人工越來越昂貴,，單位時(shí)間成本也就越來越昂貴，所以刀具壽命和切削效率是一對(duì)矛盾體,。如何取舍,，要經(jīng)過系統(tǒng)的測(cè)算成本。

; F7 M0 `& d% L( W        寫到這里,，忽然發(fā)現(xiàn),，其實(shí)用刀具的人好好看下刀片盒子背面的推薦參數(shù)就啥都有了。
         
- T) O( G/ s0 T/ d' b, O        簡(jiǎn)單吧,，簡(jiǎn)單,。簡(jiǎn)單吧，不簡(jiǎn)單,。
        從事刀具銷售和技術(shù)工作好多年了,，在客戶那里幾乎沒看到有幾個(gè)工程師會(huì)好好看小小刀片盒背面的信息。經(jīng)常會(huì)有500m/min線速度,，0.05進(jìn)給,，0.1切深加工，然后叫刀具壽命奇差,。這不廢話嘛,，你把自行車開法拉利那么快，不散架才怪,！

7 F- c4 Y, G$ q( ?' J# C5 p       由于三要素在銑削中的應(yīng)用跟車削中相差不大,，限于篇幅，就不一一細(xì)說了,。最后,，讓我喊一聲“把刀用好”！
0 P9 p! i3 i' d7 e% {) F2 O

walyem

太專業(yè)啦

社區(qū)小義工

Sandvik Coromant

木子田

技術(shù)貼值得學(xué)習(xí)啊,！

門童

其實(shí)除了這三樣,，冷卻潤(rùn)滑也很重要！把冷卻用戶,，有時(shí)效率翻翻,，刀具壽命也翻翻！

黃亨瑞

大俠的帖子真好,，
有營(yíng)養(yǎng),！
; n/ j$ x- e1 P3 @8 L. ?+ |  e
; n- P. X& f# k“三要素”是基本功，
經(jīng)過深入,、延展后,，
能挖出“金礦‘。
0 C0 u- c- X4 E9 ^5 h- E# T操作者吃透,，
可以頂半個(gè)工藝員,；
企業(yè)用到位，
* o* y. ?8 r# y1 J1 k# k質(zhì)量成本管理才落到實(shí)處,。

ltk5614

從沒看過刀具盒子背面,，下周上班看看。

口風(fēng)琴

好帖,，實(shí)在,，有營(yíng)養(yǎng)！

hb406863722

大俠講的車削,，但拍的刀片盒卻是山特維克銑刀片
" I% K) A) I9 C+ n: ]

lhd1977

有用,，下次試試