每一个负责和爱惜刀具的使用者应该懂得保养刀具的基本方法。一把保养得好的刀是你有用的伙伴。术语"刀照料"当然不仅仅是磨刀,在这篇文章中将重点谈到刀具保养的几个要点,把这些建议和提示与你已有的磨刀知识结合起来,可以帮助你把你的刀具始终保持在最佳状况。
预防刀具生锈 刀具最大的敌人就是生锈,即使厂商使用不锈钢来制造刀刃,你也不要傻到以为你的刀永不可能生锈。只要条件合适,锈斑会毫不犹豫地出现在不锈钢面上。尤其是在沿海环境中使用刀具时,更加要注意这个问题,因为海边的空气比其他地方潮湿,并混合有盐份。因此在刀锋表面涂上一层润滑油来保护刀刃的钢面不直接接触含盐份的潮湿空气侵蚀。任何一款润滑油都可以起到这个作用。如果刀直接沾到海水,你应该在用完后立刻用净水冲洗,然后上油。
刀具的磨损与破损、刀具寿命及刀具状态监控
1、刀具磨损的形态及其原因 切削金属时,刀具一方面切下切屑,另一方面刀具本身也要发生损坏。刀具损坏的形式主要有磨损和破损两类。前者是连续的逐渐磨损;后者包括脆性破损(如崩刃、碎断、剥落、裂纹破损等)和塑性破损两种。刀具磨损后,使工件加工精度降低,表面粗糙度增大,并导致切削力加大、切削温度升高,甚至产生振动,不能继续正常切削。因此,刀具磨损直接影响加工效率、质量和成本。刀具磨损的形式有以下几种:前刀面磨损、后刀面磨损、边界磨损。
刀具的磨损形态
从对温度的依赖程度来看,刀具正常磨损的原因主要是机械磨损和热、化学磨损。机械磨损是由工件材料中硬质点的刻划作用引起的,热、化学磨损则是由粘结(刀具与工件材料接触到原子间距离时产生的结合现象)、扩散(刀具与工件两摩擦面的化学元素互相向对方、腐蚀等)引起的。
2、刀具磨损过程、磨钝标准及刀具寿命 随着切削时间的延长,刀具磨损增加。根据切削实验,可得图示的刀具正常磨损过程的典型磨损曲线。该图分别以切削时间和后刀面磨损量VB(或前刀面月牙洼磨损深度KT)为横坐标与纵坐标。从图可知,刀具磨损过程可分为三个阶段: 初期磨损阶段、正常磨损阶段、急剧磨损阶段。
典型的磨损曲线
刀具磨损到一定限度就不能继续使用。这个磨损限度称为磨钝标准。
一把新刀(或重新刃磨过的刀具)从开始使用直至达到磨钝标准所经历的实际切削时间,称为刀具寿命。
3、刀具的破损 刀具破损和刀具磨损一样,也是刀具失效的一种形式。刀具在一定的切削条件下使用时,如果它经受不住强大的应力(切削力或热应力),就可能发生突然损坏,使刀具提前失去切削能力,这种情况就称为刀具破损。破损是相对于磨损而言的。从某种意义上讲,破损可认为是一种非正常的磨损。刀具的破损有早期和后期(加工到一定的时间后的破损)两种。刀具破损的形式分脆性破损和塑性破损两种。硬质合金和陶瓷刀具在切削时,在机械和热冲击作用下,经常发生脆性破损。脆性破损又分为: 崩刀、碎断、剥落、裂纹破损。
4、刀具的状态监控 如前所述,刀具损坏的形式主要是磨损和破损。在现代化的生产系统(如FMS、CIMS等)中,当刀具发生非正常的磨损或破损时,如不能及时发现并采取措施,将导致工件报废,甚至机床损坏,造成很大的损失。因此,对刀具状态进行监控非常重要。
刀具破损监测可分为直接监测和间接监测两种。所谓直接监测,即直接观察刀具状态,确认刀具是否破损。其中最典型的方法是ITV(Industrial Television, 工业电视)摄像法。间接监测法即利用与刀具破损相关的其它物理量或物理现象,间接判断刀具是否已经破损或是否有即将破损的先兆。这样的方法有测力法、测温法、测振法、测主电机电流法和测声发射法等。
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