刀具耐用度與切削用量的關(guān)系
刀具磨損到一定限度就不在繼續(xù)使用，這個磨損限度稱為磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。國際標(biāo)準(zhǔn)ISO統(tǒng)一規(guī)定以后帶面上測定的磨損帶寬度VB作為刀具磨損鈍標(biāo)準(zhǔn)。在生產(chǎn)實際中，為可更方便、快速、準(zhǔn)確地判斷刀具的磨損情況，一般是以刀具耐用度來間接地反映刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。
刃磨后的刀具自開始切削直到磨損量達(dá)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)所經(jīng)歷的總切削時間稱為刀具耐用度，以T表示。刀具耐用度與刀具重磨次數(shù)的乘積就是刀具壽命，即一把新刀具從開始投入使用直到報廢為止的總切削時間。
切削用量對刀具耐用度的影響十分顯著。目前刀具磨損耐用度與切削用量之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式還只能用實驗的方法得到：
（2-1）
式中CT—耐用度系數(shù)；
M、n、p—指數(shù)。指數(shù)M、n、p隨切削條件而變，而且0＜M＜n＜p。這表明切削速度對刀具耐用度影響最大，進給量次之，切削深度影響最小。這與二者對切削溫度的影響順序一致，同時也說明切削溫度是影響刀具耐用度的主要因素。
由式（2-1）可得
（2-2）
式中的系數(shù)Cυ及指數(shù)m、yυ、xυ、亦隨切削條件而變。用該式可以計算出在指定的f、ap、與T的情況下所允許的切削速度。
刀具耐用度的確定原則
確定刀具合理耐用度的方法有三種：第一種方法是根據(jù)單工件時最小的原則來制定耐用度，稱為最高生產(chǎn)率耐用度Tp：第二種反復(fù)法是根據(jù)每個工件工序成本最低原則來制定耐用度，稱為最低成本耐用度Tc：第三種方法是根據(jù)單位時間內(nèi)獲得的盈利最大來制定耐用度，稱為最大利潤耐用度Tpr。
分析可知，這三種耐用度之間存在如下關(guān)系，即TP＜TPR＜TC。生產(chǎn)中一般多采用最低成本耐用度，只有當(dāng)生產(chǎn)任務(wù)緊迫，或生產(chǎn)中出現(xiàn)不平衡的薄弱環(huán)節(jié)時，才選用最高生產(chǎn)率耐用度。
實際確定刀具耐用度時通常應(yīng)考慮如下因素：
1)對于制造、刃磨比較簡單，成本不高的刀具，例如車刀、鉆頭等，耐用度可定低一點，反之則耐用度應(yīng)選高一點，如銑刀、拉刀及齒輪刀具。
2）對于裝刀、換刀和調(diào)刀比較復(fù)雜的多刀機床、組合機床與自動化加工刀具，耐用度應(yīng)取得高一些。機夾可轉(zhuǎn)位車到和陶瓷刀具，其換刀時間短，耐用度可選得低些。
3）對不滿足生產(chǎn)節(jié)拍的關(guān)鍵工序，為使車間生產(chǎn)達(dá)到平衡，該工序的耐用度應(yīng)選得低一些。當(dāng)某工序單位時間內(nèi)所分擔(dān)到的全廠開支較大時，刀具耐用度也應(yīng)選低些。
4）大件精加工時，為避免在加工同一表面時中途換刀，耐用度應(yīng)規(guī)定得高一些，至少應(yīng)該完成一次走刀。
5) 生產(chǎn)線上的刀具耐用度應(yīng)規(guī)定為一個班或二個班，以便能在換班時換刀。
表2-10列舉了常用刀具的合理耐用度數(shù)值，可供選用時參考。
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刀具類型 |
耐用度參考值 |
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高速鋼車刀、刨刀、鏜刀
硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀、陶瓷刀具
硬質(zhì)合金焊接車刀
硬質(zhì)合金端銑刀
高速鋼鉆頭
加工有色金屬的金鋼石車刀
加工淬火鋼的立方氧化棚車刀
仿形車刀
多軸鉆床上高速鋼鉆頭
多軸銑床上硬質(zhì)合金端銑刀
齒輪刀具
數(shù)控機床加工用刀具 |
30~60
15~45
15~60
120~180
80~120
600~1200
120~150
120~180
200~300
400~800
200~300
按班次安排 |
表2-10 常用刀具合理耐用參考數(shù)值
