如何延长刀具的使用寿命

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刀具在切削过程中会由于各种因素而磨损，缩短使用寿命。合理刃磨和使用刀具，延长刀具的使用寿命，降低加工成本，提高劳动生产率，保证产品的质量至关重要。

当一把刀具使用一定时间后，它的刀刃会因磨损而变钝，无法使用。经过重新刃磨以后，刀刃恢复了锐利，仍可继续使用。这样经过使用——磨损——刃磨几个循环以后，刀具切削部分变无法使用，完全报废了，刀具从刃磨开始一直磨损量达到磨损限度为止的总切削时间称为刀具寿命。

刀具磨损会缩短刀具使用寿命，损坏工件表面质量，增加刀具材料的消耗。因此刀具急剧磨损是影响刀具使用寿命的主要原因，也是影响生产效率，加工质量和加工成本的一个重要因素。

要做到延长刀具的使用寿命可以从如下步骤入手：

1、在使用刀具时要做到使刀具冷却充分，加工过程中要保持刀具一个适当的加工线速度，切削时要有效地断屑，同时合理的刀具包角对于控制刀尖温度非常有效。对于同时具有内冷却的CNC机床和刀具，应该尽量使用最利于降温的内冷却功能，以便使强有力的高压水流带走大量的切削热，确保加工区域保持在一定的温度范围内。即使没有内冷却功能的机加工设备，也建议使用外传内冷却刀柄，同时增强冷却压力，改善冷却效果。

2、改进刀具几何角度。刀具角度及刀刃形状影响着切削力的变化。如前角度增大时，切屑变形小，切削轻快、切削力及切削热下降。在保证刀具有足够强度的前提下，应尽量取较大前角，主偏角缩小时，刀刃参加切削的长度增加，使切削热相对分散，且刀尖角增大，可使切削温度下降。

3、合理选择切削用量 切削用量影响刀具的耐用度，切削深度和进给量过大，切削力增加，刀具的磨损也快，切削速度过高，刀具与工件的磨损，所以选择合理的切削用量也能延长刀具的使用寿命。

4、适当地控制刀具的切削力和切削速度，也是降低加工区域温度、延长刀具寿命最有效的方法之一。通常加工难加工材料一般均采用精磨的刀具刃口、较小的切削深度和切削宽度。根据不同的难加工材料、零件结构和加工设备等因素，选用合理的切削线速度非常重要。在通常加工中镍基合金应控制在20~50m/min，钛合金应控制在30~110m/min，PH不锈钢应控制在50~120m/min。

5、对于同样的机床和零件，加工难加工材料的方法会大大影响刀具的加工效率和刀具寿命。无论是采用摆线加工、螺旋插补和大进给铣削方式，其目的都是降低切削力、减小切削区温度。摆线切入法可最大限度减小切削区，使得刀具的实际切削包角最小，延长刀具每齿的散热时间；螺旋插补使得每齿切削量相对均匀，特别是在拐角处最为明显；大进给切削方式，以小的切深、大的进给有效地减小了切削力，使得加工中产生最小的切削热，加工区域温度最低。

6、使用冷却润滑液，冷却润滑液能吸收并带走切削区大部分热量，改善散热条件，降低刀具和工件的切削温度，使小刀磨损减少，从而延长刀具的使用寿命，并能防止工件因热变形而产生尺寸误差。

7、合理选择刀具材料。工件材料及加工条件对刀具的切削性能影响很大。加工不同的材料，要懂得选择不同的刀具，才能适应切削加工的要求。

8、保证加工中断屑，也是控制温升的有效途径。一般在金属加工中大量的切削热产生在切屑上，有效地断屑会使加工中产生的大量切削热被切屑带走。通常情况下，在加工中我们不希望有长的切屑产生。对于难加工材料的加工更应该注意，特别是对于粗加工工序，在整个加工系统刚性允许的情况下，应尽量使其在整个加工过程中产生断屑，尽量采用逆铣方式，使形成的铁屑由厚变薄，并且铁屑形状为“9”字形、“6”字形或“C”字形。

9、把握与调整最佳切削条件。设定良好的切削条件并给予维持。通过振动分析等了解附件切削状态，并适时进行调整，使刀具有良好的工作环境。一旦刀具更换对尺寸必须进行调整，保证紧固件条件和切削条件的适当。

10、加工中保持适当的有效刀具包角，使得刀具的每一个有效加工齿能够最大限度地保证最长冷却时间。加工中保持适当、合理地刀具有效包角，非常有利于提高难加工材料的切削效率、延长刀具加工寿命，对于加工难加工材料零件极为重要。刀具有效包角，反映到切削参数上与切削深度Ap和切削宽度Ae以及刀具直径Dc有着直接的关系。特别是在加工难加工材料时，应尽量避免满刀切削。在实际加工中，刀具的切削包角每增大一倍，刀具寿命会减少约30%。

掌握刀具的耐用度是很重要的，只有提高刀具的耐用度，才能延长刀具的使用寿命，充分发挥其最大的作用。否则刀具过早重磨或用太钝的刀具切削，都不符合多、快、省原则。