立方公式的使用方法

随着制造业技术的不断进步，刀具磨损问题一直是切削加工领域的重要研究课题。深入了解刀具磨损的机理和原因，有助于刀具制造商及使用者延长数控刀具的使用寿命。现在的数控刀具采用了先进的涂层技术，包括新型合金元素的应用，这些都能有效延长刀具的使用寿命，并显著提高生产效率。

以下是关于刀具磨损的详细介绍：

一、刀具磨损机理介绍

在金属切削加工过程中，由于高温、高压和摩擦的存在，刀具面临严峻的工作环境。切削力的大小波动，主要取决于工件材料的性质和切削方式的差异。为了应对高温挑战，刀具需要具备良好的韧性、耐磨性和高硬度等特性。

尽管切削温度是决定刀具材料磨损率的关键要素，但计算切削温度所需的参数值却十分复杂。通过切削试验的测量结果，可以为经验性方法提供基础。在切削过程中，大约80%的热量被切屑带走，而剩余的20%则传入刀具。即使在加工普通钢件时，刀具温度也可能超过550℃。使用聚晶立方氮化硼（PCBN）刀具切削淬硬钢时，刀具和切屑的温度更高，通常将超过1000℃。

二、刀具磨损与刀具寿命

刀具磨损的类型包括后刀面磨损、刻划磨损、月牙洼磨损、切削刃磨钝、切削刃崩刃、切削刃裂纹及灾难性失效等。而关于刀具寿命，并没有统一的定义，它取决于多种因素，如工件和刀具材料、切削工艺等。一种常用的评定刀具寿命的方法是设定一个可接受的最大后刀面磨损极限值。

最佳刀具基体、涂层和切削刃制备技术的发展对于抵抗刀具磨损和高温至关重要。这些要素与可转位刀片的断屑槽和转角圆弧半径相结合，决定了刀具对于不同工件和切削加工的适用性。最佳组合能延长刀具寿命，使切削加工更经济、更可靠。

三、改变刀具基体

通过调整碳化钨的粒度，刀具制造商可以改质合金刀具的基体性能。粒度的变化直接影响切削性能和刀具寿命，较小的粒度赋予刀具更好的耐磨性，而较大的粒度则增强其强韧性。细颗粒基体主要用于加工航空材料等高要求领域。

通过提高硬质合金刀具中的钴含量，可以获得更好的韧性。调整钴含量可以满足特定的切削加工要求，无论是追求韧性还是耐磨性。基体材料的性能增强还包括富钴层的形成和其他合金元素的添加。

四、选择正确的涂层

涂层技术是提高刀具切削性能的重要手段。目前常用的涂层技术包括氮化钛（TiN）、碳氮化钛（TiCN）、氮铝钛（TiAlN）和氮钛铝（AlTiN）、氮化铬（CrN）以及金刚石涂层等。这些涂层可以提高刀具的硬度、氧化温度和耐磨损性能。近年来，PVD涂层刀具的市场份额不断扩大，其价格已与CVD涂层刀具相当。新型涂层技术和合金元素的应用可以改善涂层的粘附性和性能。

五、切削刃的制备

切削刃的制备对于加工的成功至关重要。钝化工艺参数需根据特定的加工要求来确定，例如连续车削、铣削以及加工不锈钢和高温合金等都需要不同程度的刃口钝化。螺旋切削刃的设计可以模拟螺旋槽立铣刀的运动方式，减振，提高加工表面的光洁度，并延长刀具寿命。

了解刀具磨损的机理并采取新技术来对抗之，可以提高刀具寿命和加工效率。在全球竞争激烈的市场环境中，充分利用所有竞争优势至关重要。通过优化刀具基体、选择合适的涂层、精确的切削刃制备以及了解最新的涂层技术，制造商和用户都可以提高切削加工的效率和质量。