有哪些方法可以應(yīng)對(duì)實(shí)際加工中刀具磨損的問題？

來源：發(fā)布時(shí)間：2025-02-06

在實(shí)際加工中，刀具磨損是影響加工質(zhì)量和效率的常見問題，可通過合理選擇刀具、優(yōu)化切削參數(shù)、采用刀具監(jiān)控系統(tǒng)等方法來應(yīng)對(duì)，以下是具體介紹：

### 合理選擇刀具

- **根據(jù)材料選刀具**：針對(duì)不同的工件材料，應(yīng)選擇適配的刀具材料。如加工鋼件，可選用硬質(zhì)合金刀具；加工高硬度材料，陶瓷刀具或立方氮化硼（CBN）刀具可能更合適。

- **考慮刀具涂層**：刀具涂層能有效提高刀具的硬度、耐磨性和潤(rùn)滑性。像TiN涂層刀具，具有較高的硬度和良好的抗氧化性，可延長(zhǎng)刀具在一般切削加工中的使用壽命；而TiAlN涂層刀具，在高溫下仍能保持較好的性能，適用于高速切削和干式切削。

- **優(yōu)化刀具幾何參數(shù)**：刀具的前角、后角、刃傾角等幾何參數(shù)對(duì)刀具磨損有重要影響。增大前角可減小切削力和切削熱，但前角過大可能會(huì)降低刀具強(qiáng)度；適當(dāng)增大后角能減少刀具后刀面與工件的摩擦，降低磨損。

### 優(yōu)化切削參數(shù)

- **調(diào)整切削速度**：切削速度對(duì)刀具磨損影響。一般來說，在一定范圍內(nèi)提高切削速度，可提高加工效率，但超過某一臨界值，刀具磨損會(huì)急劇加劇。以銑削不銹鋼為例，若切削速度過高，刀具與工件之間的摩擦熱會(huì)使刀具溫度迅速升高，加速刀具磨損。

- **控制進(jìn)給量**：進(jìn)給量過大，會(huì)使刀具承受的切削力增大，導(dǎo)致刀具磨損加快。比如在車削加工中，過大的進(jìn)給量可能會(huì)使刀具的切削刃產(chǎn)生崩刃或過度磨損，影響加工質(zhì)量和刀具壽命。

- **合理選擇切削深度**：切削深度應(yīng)根據(jù)工件材料、刀具性能和機(jī)床功率等因素綜合確定。在粗加工時(shí)，可適當(dāng)增大切削深度，以提高加工效率，但要確保刀具和機(jī)床能承受相應(yīng)的切削力；在精加工時(shí)，應(yīng)減小切削深度，以保證加工精度和表面質(zhì)量，同時(shí)減少刀具磨損。

### 采用合適的冷卻潤(rùn)滑措施

- **使用切削液**：切削液具有冷卻、潤(rùn)滑、排屑和防銹等作用。水溶性切削液冷卻性能較好，可有效降低切削溫度，減少刀具熱磨損；油基切削液潤(rùn)滑性能優(yōu)越，能減小刀具與工件之間的摩擦，降低刀具磨損。

- **優(yōu)化冷卻方式**：除了傳統(tǒng)的澆注式冷卻，還可采用噴霧冷卻、低溫冷卻等方式。噴霧冷卻利用壓縮空氣將切削液霧化后噴到切削區(qū)域，既能有效冷卻，又能減少切削液的使用量；低溫冷卻則是通過向切削區(qū)域噴射低溫氣體或液體，如液氮，可降低切削溫度，提高刀具壽命。

### 加強(qiáng)刀具管理與維護(hù)

- **定期檢查刀具**：在加工過程中，應(yīng)定期檢查刀具的磨損情況，可采用光學(xué)顯微鏡、刀具磨損測(cè)量?jī)x等工具進(jìn)行檢測(cè)。一旦發(fā)現(xiàn)刀具磨損超過允許值，及時(shí)更換刀具，以保證加工質(zhì)量和效率。

- **正確刃磨刀具**：刀具磨損后，需要進(jìn)行刃磨以恢復(fù)其切削性能。刃磨時(shí)要保證刀具的幾何參數(shù)和刃口質(zhì)量，采用合適的刃磨設(shè)備和工藝。

- **合理存放刀具**：刀具在存放時(shí)，應(yīng)避免碰撞和生銹，可采用的刀具架或刀具盒，并在刀具表面涂抹防銹油。對(duì)于一些高精度刀具，還應(yīng)存放在恒溫、恒濕的環(huán)境中，以保持刀具的精度和性能。

### 采用刀具監(jiān)控系統(tǒng)

- **刀具磨損監(jiān)測(cè)**：通過安裝在機(jī)床上的傳感器，如聲發(fā)射傳感器、振動(dòng)傳感器等，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)刀具的磨損狀態(tài)。傳感器采集到的信號(hào)經(jīng)過處理和分析，可判斷刀具的磨損程度，當(dāng)?shù)毒吣p達(dá)到設(shè)定閾值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒操作人員及時(shí)更換刀具。

- **刀具破損檢測(cè)**：利用圖像識(shí)別技術(shù)或激光檢測(cè)技術(shù)，對(duì)刀具進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)刀具出現(xiàn)破損，系統(tǒng)會(huì)立即停機(jī)，避免因刀具破損而導(dǎo)致的加工質(zhì)量問題和設(shè)備損壞。

東莞京雕教育擁有自己的實(shí)體工廠，各種數(shù)控設(shè)備70余臺(tái)，近萬平米的教學(xué)場(chǎng)地，20年行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，開設(shè)CNC數(shù)控技術(shù)班、UG編程班、北京精雕班、車銑復(fù)合班、五軸編程調(diào)機(jī)班、浮雕、吸塑、滴塑技術(shù)班等，學(xué)會(huì)為止安排工作。

我們的培訓(xùn)模式是產(chǎn)教融合的模式，現(xiàn)有廠地上萬平米，擁有70多臺(tái)各種數(shù)控設(shè)備，包括三菱、發(fā)那科、新代、北京精雕、車銑復(fù)合、五軸機(jī)等先進(jìn)設(shè)備，讓學(xué)員能夠在實(shí)操練習(xí)中獲得更多的技能和經(jīng)驗(yàn)。

我們的使命是：讓更多的年輕人學(xué)到一技之長(zhǎng)，讓更多的年輕人生活越來越幸福。