在切削加工時,刀具從鋒利狀態鈍化到一定程度須加以重磨的連續使用時間。與材質、加...合理規定刀具耐用度（或鈍化標準），對充分利用刀具和節約刀具材料有很大意義。
基本介紹
- 中文名：刀具耐用度
- 外文名：tool life
- 性質：使用時間
- 特點：充分利用刀具和節約刀具材料意義
- 影響因素：切削用量，刀具的幾何參數等
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簡介
磨損速度愈慢，耐用度愈高，因此凡影響刀具磨損的因素都要影響刀具耐 用度。而且刀具耐用度是衡量刀具切削性能好壞的重要標誌。因此我們要分析影響刀具耐用度的因 素，從而有效地控制這些因素之間的相互關係，以便得到合理的刀具耐用度，使刀具具有良好的切 削性能。刀具磨損到一定限度就不再繼續使用，這個磨損限度稱為磨鈍標準。國際標準ISO統一規定以1/2背吃刀量處後刀面上測定的磨損頻寬度VB作為刀具磨損鈍標準。在生產實際中，為可更方便、快速、準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準。
刃磨後的刀具自開始切削直到磨損量達到磨鈍標準所經歷的總切削時間稱為刀具耐用度。刀具耐用度與刀具重磨次數加一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。
確定原則
方法
第一種方法是根據單工件時最小的原則來制定耐用度，稱為最高生產率耐用度Tp：第二種反覆法是根據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：第三種方法是根據單位時間內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係，即TP<TPR<TC。生產中一般多採用最低成本耐用度，只有當生產任務緊迫，或生產中出現不平衡的薄弱環節時，才選用最高生產率耐用度。
要素
1.對於製造、刃磨比較簡單，成本不高的刀具，例如車刀、鑽頭等，耐用度可定低一點，反之則耐用度應選高一點，如銑刀、拉刀及齒輪刀具。
2.對於裝刀、換刀和調刀比較複雜的多刀工具機、組合工具機與自動化加工刀具，耐用度應取得高一些。機夾可轉位車刀和陶瓷刀具，其換刀時間短，耐用度可選得低些。
3.對不滿足生產節拍的關鍵工序，為使車間生產達到平衡，該工序的耐用度應選得低一些。當某工序單位時間內所分擔到的全廠開支較大時，刀具耐用度也應選低些。
4.大件精加工時，為避免在加工同一表面時中途換刀，耐用度應規定得高一些，至少應該完成一次走刀。
5.生產線上的刀具耐用度應規定為一個班或二個班，以便能在換班時換刀。
因素
影響刀具耐用度的因素，歸納起來可以分為五個方面：
切削用量
切削用量對刀具耐用度的影響
切削用量即切削速度v，進給量f和切削深度ap，對刀具耐用度的影響規律是：切削用量增大，使切削溫度升高，刀具磨損愈快，刀具耐用度下降，但由於切削速度、進給量及切削深度三者對切削溫度的影響程度不同，因此對刀具耐用度的影響也不同。例如用YT15硬質合金車刀，以f=0，3～0．7 5毫米/轉的進給量車削σb=7.5 kg·N/mm 的碳素鋼時，當切削速度 v 增大一倍時，刀具耐用度下降97%；進給量 f 增大一倍時，刀具耐用度下降70%，而切削深度 ap 增大一倍時，刀具耐用度下降僅40%左右，由此看來切削速度影響最大，進給量次之，切削深度影響最小。因此當確定了刀具耐用度的合理值後，應首先考慮增大切削深度ap，然後根據加工條件和加工要求選擇儘可能大的發揮刀具的切削性能，又能提高切削效率。
刀具幾何參數
刀具幾何參數對刀具耐用度的影響
前角 γ對刀具耐用度的影響很明顯，如太大，刀刃的強度降低，散熱差，且易破損；如太小又使切削力 和切削溫度增加過多，在這兩種情況下耐用度都會下降，前角對刀具耐用度的影響呈“駝峰形”，它的峰頂前角耐用度最高。主偏角Kγ1減小，增加刀具強度，改善散熱條件，耐用度增高。此外適當減小副偏角Kγ和增大刀尖圓弧半徑都能提高刀具強度，改善散熱條件，使刀具耐用度提高。刀具幾何參數對刀具耐用度有較顯著的影響，是刀具幾何參數合理和先進與否的重要標誌之一。
工件材料
工件材料對刀具耐用度的影響
工件材料的強度、硬度越高，產生的切削溫度越高，故刀具磨損越快，刀具耐用度越低。切削碳素結構鋼時，鋼的含碳量對刀具耐用度有較大的影響。含碳量越高，滲碳 體和珠光體的比重就越大，硬度就越高，刀具的磨損也就越快。因此切削高碳鋼時刀具磨損較快，耐用度較低；切削中碳鋼時刀具磨損就相對較慢，耐用度也相對較高。此外加工材料的延伸率越大 或導熱係數越低，均能使切削溫度升高，刀具耐用度降低。刀具材料對刀具耐用度的影響刀具切削 部分材料是影響刀具耐用度的主要因素，改善刀具材料的切削性能，使用高，就越耐磨，耐用度也越高。刀具刃磨質量和冷卻潤滑條件對刀具耐用度的影響刀具的刃磨質量對刀具的耐用度有很大的 影響。如硬質合金刀具用碳化矽砂輪刃磨後，若不用細油石研磨，則由於刀刃有鋸齒狀的微小缺口 、前後刀面表面粗糙度較高等原因，刀具的磨損較快，耐用度低，有時還易崩刃。實踐表明，經過 仔細研磨的車刀，耐用度可比未研磨的提高50%左右。使用冷卻潤滑液能降低切削區的溫度並減 少刀具與工件、刀具與切屑間的摩擦，對提高刀具耐用度是有利的。實驗表明，用乳化液能降低切削區溫度50℃～100℃，用切削油能降低切削區溫度40℃～60℃。所以，高速鋼刀具在切 削負荷較重的條件下，則多用水劑潤滑液冷卻，切削負荷較輕而精度較高和表面粗糙度要求較低的 條件下則多用油劑潤滑液，使刀具與工件表面間形成潤滑膜，減少摩擦。硬質合金刀具耐熱性較好 ，一般可以不用冷卻潤滑液，但在用高溫合金加工一般鋼料的精加工中，為了提高刀具的耐用度，保證工件的精度和表面粗糙度，也可以用乳化液或極壓切削油進行冷卻潤滑。綜上所述，我們在分析清楚影響刀具耐用度的這些因素及它們之間的相互關係後，可先根據工件材料的具體情況，選用適宜的刀具材料和切削用量，選擇合適的刀具幾何參數，保證刀具的刃磨質量和冷卻潤滑條件，以保障較高的刀具耐用度。
