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如何根据数控深孔钻刀具磨损情况调整切削参数?

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初期磨损阶段


磨损特征与原因:刀具在刚开始使用时,刃口会快速磨损。这主要是因为刀具刃口表面存在微观不平度,在切削过程中,这些微小的凸起部分会迅速被磨平。这个阶段磨损速度相对较快,但磨损量通常较小。


切削参数调整策略:在这个阶段,为了使刀具能够平稳地过渡到正常磨损阶段,切削速度可以适当降低 5% - 10%。例如,如果初始切削速度设定为 100m/min,可调整为 90 - 95m/min。同时,进给量也可以略微减少,一般减少 3% - 5%,如原进给量为 0.2mm/r,可调整为 0.19 - 0.194mm/r。切削深度可以保持不变,因为初期磨损主要集中在刃口表面,对切削深度的承受能力影响较小。


正常磨损阶段


磨损特征与原因:经过初期磨损后,刀具进入正常磨损阶段。此时,刀具磨损速度较为稳定,磨损量随着切削时间或切削长度的增加而均匀增加。这是因为刀具刃口与工件材料之间的摩擦、切削热等因素导致刀具材料逐渐被磨耗。


切削参数调整策略:当刀具磨损量达到一定程度(如刀具后刀面磨损带宽度达到 0.1 - 0.2mm),可以适当降低切削速度 3% - 8%,以减缓磨损速度。例如,若切削速度原为 80m/min,可调整为 74 - 77m/min。进给量也需要适当减少,减少幅度为 2% - 6%,假设原进给量为 0.15mm/r,可调整为 0.14 - 0.147mm/r。切削深度可以根据工件的精度要求和刀具的剩余寿命来调整,如果对精度要求较高,可适当减小切削深度,每次减小 0.05 - 0.1mm 左右;如果精度要求不高且刀具剩余寿命充足,切削深度可以保持不变。


急剧磨损阶段


磨损特征与原因:在刀具磨损到一定程度后,会进入急剧磨损阶段。此时,刀具磨损速度急剧加快,刃口可能会出现崩刃、剥落等现象。这是由于刀具磨损后,切削力增大,切削温度升高,导致刀具材料的磨损机制发生变化,从正常的磨粒磨损转变为粘结磨损、扩散磨损等更为严重的磨损形式。


切削参数调整策略:一旦发现刀具进入急剧磨损阶段,应立即停止加工。在这个阶段,不建议调整切削参数继续加工,因为这会导致加工质量严重下降,甚至可能损坏工件和机床。如果要继续加工,必须更换刀具,并重新根据新刀具的情况设定合理的切削参数。新刀具的切削速度可比上一把刀具正常磨损阶段后期的速度降低 5% - 10%,进给量降低 3% - 7%,切削深度也需要重新评估,根据工件剩余加工余量和精度要求来确定,一般比之前要适当减小,以保证加工质量和刀具寿命。

胡先生(微信同号)
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