车削刀片使用寿命对比方法与流程

本发明涉及金属切削技术领域，尤其涉及一种车削刀片使用寿命对比方法。

背景技术：

车削刀具广泛应用于普通外圆切削、仿形切削和端面切削，刀片寿命是一项非常重要的切削性能指标。

如图1所示，普通车削刀片的主后刀面正常磨损分为三个阶段：初期磨损阶段、正常磨损阶段和剧烈磨损阶段，新刀片的后刀面与加工表面间的实际接触面积很小，压强很大，故磨损很快，这就是普通车削刀片初期磨损阶段；正常磨损阶段是后刀面上被磨出一条狭窄的棱面，压强减小，故磨损量的增加也趋于稳定，该阶段为刀具工作的有效阶段；剧烈磨损阶段为刀具经过正常磨损后，切削刃显著变钝，切削力增大，切削温度升高，刀具磨损发生质的变化，磨损强度很大，此时，不仅不能保证加工质量，而且刀具材料消耗多，刀具的剩余使用寿命明显降低。

现有技术中，对车削刀片使用寿命的测试是通过市场上成熟的超景深显微测量设备，获得切削过程中各个时间节点车削刀片主后刀面磨损值，直至刀片主后刀面磨损值达到磨钝标准，才能对比出刀片寿命的长短。该方法的缺点是切削试验耗时很长，效率低下，难以实现在实际切削试验中对车削刀片的寿命进行快速测试，且刀具的磨损严重，经济性差。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种操作简单、可行性高、耗时短的车削刀片使用寿命对比方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种车削刀片使用寿命对比方法，通过比较各车削刀片的初期磨损率K₀对比出各车削刀片的使用寿命长短，初期磨损率K₀通过以下步骤得出：

S1、设定初期磨损切削时间T₀；

S2、开启切削机床，按照设定的切削速度Vc、进给量f和切深ap给工件进行切削；

S3、切削时间达到初期磨损切削时间T₀后退刀；

S4、测量车削刀片的主后刀面的初期磨损值VB₀；

S5、根据K₀＝VB₀/T₀计算车削刀片的初期磨损率K₀。

作为上述技术方案的进一步改进：

在所述步骤S1中，初期磨损切削时间T₀的取值范围为：1.5min≤T₀≤4min。

在所述步骤S4中，采用超景深显微镜测量车削刀片的主后刀面的初期磨损值VB₀。

在所述步骤S3，采用斜向退刀方式退刀。

所述切削机床采用数控车床。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的车削刀片使用寿命对比方法，使各车削刀片按照相同的切削参数、相同的初期磨损切削时间T₀参与切削，切削完成后，测量车削刀片的主后刀面的初期磨损值VB₀，再根据K₀＝VB₀/T₀计算车削刀片的初期磨损率K₀，通过比较各车削刀片的K₀大小对比得出各车削刀片的使用寿命长短，K₀越小的车削刀片的使用寿命越长，采用本发明的车削刀片使用寿命对比方法，车削刀片不需要经历正常磨损阶段和剧烈磨损阶段，而仅需要在初期磨损阶段测量初期磨损值VB₀即可，简单易行，不仅节省了试验时间，提高了试验效率，也不会对车削刀片造成大的磨损，不会严重影响车削刀片的切削性能，且不会耗费大量车削材料，降低了成本。

附图说明

图1是车削刀片磨损阶段示意图。

图2是车削刀片的主后刀面的初期磨损值VB₀的示意图。

图3是测量过程中车削刀具运动方向的示意图。

图中各标号表示：

1、车削刀片；2、刀杆；3、工件。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

本发明的车削刀片使用寿命对比方法，通过比较各车削刀片的初期磨损率K0对比出各车削刀片的使用寿命长短，初期磨损率K₀通过以下步骤得出：

S1、设定初期磨损切削时间T₀；

S2、开启切削机床，按照设定的切削速度Vc、进给量f和切深ap给工件进行切削；

S3、切削时间达到初期磨损切削时间T₀后退刀；

S4、测量车削刀片的主后刀面的初期磨损值VB₀；

S5、根据K₀＝VB₀/T₀计算车削刀片的初期磨损率K₀。

使各车削刀片1按照相同的切削参数、相同的初期磨损切削时间T₀参与切削，切削完成后，测量车削刀片的主后刀面的初期磨损值VB₀，再根据K₀＝VB₀/T₀计算车削刀片的初期磨损率K₀，通过比较各车削刀片的K₀大小对比得出各车削刀片的使用寿命长短，K₀越小的车削刀片的使用寿命越长，采用本发明的车削刀片使用寿命对比方法，车削刀片1不需要经历正常磨损阶段和剧烈磨损阶段，而仅需要在初期磨损阶段测量初期磨损值VB₀即可，简单易行，不仅节省了试验时间，提高了试验效率，也不会对车削刀片1造成大的磨损，不会严重影响车削刀片1的切削性能，且不会耗费大量车削材料，经济性较高。

本实施例中，在步骤S1中，初期磨损切削时间T₀的取值范围为：1.5min≤T₀≤4min。

本实施例中，在步骤S4中，采用超景深显微镜测量车削刀片的主后刀面的初期磨损值VB₀。

本实施例中，在步骤S3，采用斜向退刀方式退刀，如图3中斜向上的箭头所示。

本实施例中，切削机床采用数控车床。

通过本发明的方法可快速对比出各公司不同型号牌号或同一公司相同型号牌号不同工艺处理的车削刀片的性能高低，从而为提升车削刀片的切削性能提供重要依据。

本实施例中的具体试验过程如下：

将初期磨损切削时间T₀设定为2分钟，这一切削时间是通过大量试验结果统计分析得出的，采用数控车床，工件材料采用45钢连续车削棒料，棒料直径185mm，长度310mm，未进行热处理，刀杆2采用普通外圆车刀，切削速度Vc＝360m/min，进给量f＝0.2mm/r，切深ap＝1.0mm，采用干式切削，试验中每片车削刀片1选择一个角切削2分钟，然后采用基恩士公司的VHX-600型超景深三维显微镜在60倍的放大倍率下测量车削刀片1的主后刀面的初期磨损值VB₀，而后通过初期磨损率计算公式K₀＝VB₀/T₀对试验的车削刀片1的初期磨损率K₀进行计算，如下表1所示，通过比较K₀的大小就可以比较出各个车削刀片1寿命的长短，K₀值越小，车削刀片1寿命越长，表1中的K₀值最小的是刀具编号为Z10的K₀＝0.043，K₀值最大的是刀具编号为Z19的K₀＝0.067，所有的车削刀片1初期磨损试验共用了2.5小时，消耗了8.3kg的45钢。

表1车削刀片初期磨损测试结果

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。