淺談刀具切削三要素

把刀用好

        切削三要素至于刀具是至關(guān)重要的指標(biāo)，刀具使用的正確與否全在這三個(gè)要素里面?？梢哉f(shuō)三要素的合理使用是刀具應(yīng)用的關(guān)鍵。這些要素不僅影響刀具壽命（刀具成本），加工質(zhì)量，更影響加工效率。
        
        到底是那三個(gè)要素呢？
& k( ]# A2 z+ t, Z0 W+ {3 A6 K        線速度V（m/min），切深/背吃刀量ap（mm），進(jìn)給f（mm/r）（本文主要講車削刀具，所以進(jìn)給單位為mm/r）這三要素如何定義的就不詳細(xì)說(shuō)明了，可以網(wǎng)上隨便搜索。
        
$ q/ S( P* ]4 k1 p        三要素對(duì)刀具壽命的影響如下：
        
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" t( Q. W6 v- b9 q8 [
9 T" ?3 n2 S2 x9 b* f        可以看出，線速度對(duì)刀具壽命的影響最大，進(jìn)給其次，影響最小的是切深。
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: m% @$ I, g  `; n% H0 e        由于線速度由于受被加工材料，刀片材質(zhì)，刀片角度，刀片涂層等因素影響，實(shí)際應(yīng)用中差別比較大。所以放在最后。先來(lái)說(shuō)說(shuō)受刀片形狀和角度限定的進(jìn)給和切深。

       刀片除了材質(zhì)，涂層，還有形狀、角度和尺寸限定。材質(zhì)和涂層以及角度影響線速度。形狀、角度和尺寸影響切深和進(jìn)給。因?yàn)檫@些決定了刀片的強(qiáng)度。
- Y+ o* v; M1 H4 d  m% o  i. r/ C& r
9 G2 G3 C$ S0 f! p$ B; y       一）先說(shuō)切深。
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& h" E! c8 y9 I5 c1 N       這是主偏角90度時(shí)各種刀片的推薦最大切深。
( j# P$ D1 X) F5 o! w$ f       *注：90度主偏角時(shí)，實(shí)際最大切深可以達(dá)到整個(gè)刃長(zhǎng)，但是此時(shí)進(jìn)給很小，幾乎沒(méi)有實(shí)際意義。所以還是推薦的最大切深有應(yīng)用的價(jià)值。
0 [; g4 X5 C1 Y5 n! T7 [) S
       由于很多時(shí)候，主偏角未必是90度，所以可以參照下圖換算：
3 V" M! b) T: O              
2 v" I% B+ P# D( T, s4 I2 g& v       此表格是非90度主偏角時(shí)根據(jù)切深換算刀具刃長(zhǎng)。在大切深情況下需要換算，否則實(shí)際切深超過(guò)刀片刃長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致蹭刀甚至撞刀。
      
       最大切深受刀片刃長(zhǎng)的影響，但是由于刀片有R的存在，而R角的大小又影響刀片的強(qiáng)度，進(jìn)而又會(huì)影響最大切深。另外，切深一定的情況下，R角的大小還影響排屑。
+ t# y4 r9 e8 {2 E        
      
      
       所以，建議切深不小于R角的2/3。
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       二）進(jìn)給
: K2 w/ i- x9 Z1 y2 y1 M% C8 ?2 F       進(jìn)給也和R角有關(guān)，同時(shí)，也和角度有關(guān)。
      
+ J. j$ S6 D' c5 X: ?! ]      上圖，就推薦了正前角和負(fù)前角刀片各R角的推薦最大進(jìn)給。
- C  O5 ?# M4 e$ T% x! u
9 m* {) W: \. C       進(jìn)給不光和R角有關(guān)，更和斷屑槽有關(guān)。舉例用CNMG 120408-PM試驗(yàn)切削鋼件，在不同的切深和進(jìn)給下，鐵屑形狀的變化：
      

       明顯，只有紅框內(nèi)的鐵屑形狀是比較理想的。所以針對(duì)該刀片大小角度和R角以及槽型，推薦的切深和進(jìn)給如下：
# D4 }5 b" W  {+ e2 b5 [  b1 O      

       可以看到，推薦ap0.5～5.5mm（最小0.4mm～最大8.6mm），f0.15～0.5mm/r（最小0.1mm/r～最大0.65mm/r）。

9 o. b* {: c/ E7 o6 C       那么怎么根據(jù)槽型確定進(jìn)給呢？
3 ]& U) n& g# Q8 Q5 D9 B       常見(jiàn)的槽型有以下幾種（圖做很爛，意思明白就成）：
5 p! T0 ^6 X3 F  K, f& ~       1.
        
' o4 O" ^* i& @% ]9 c+ B5 r' a       2.
      
        3.
        
        4.
        
        5.平板的，也就是無(wú)斷屑槽，這種一般用于鑄鐵加工，或者短屑材料的加工。

        上述1～3種槽型，一般加工長(zhǎng)屑材料時(shí)（鋼件，不銹鋼等），最小進(jìn)給一般都會(huì)大于L值，否則，后面的卷屑槽將不起作用。
        第4種，由于前角很鋒利，沒(méi)有槽寬L，這種槽型的最小進(jìn)給跟前角后角R角有關(guān)。前角不是夸張的話，一般02圓角f最小0.01～0.03，04圓角，f最小0.03~0.05左右，08圓角f最小0.08～0.12?？梢岳斫鉃镽角的1/10左右。當(dāng)然，前角越大，f就要越小。
       加工鑄鐵的平板刀片，類似第4種，最小進(jìn)給也和R角相關(guān)，即取R角的1/10左右。
       *注：上述跟槽型有關(guān)的建議值都是最小進(jìn)給值。
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( \5 ^: `: s6 o( m: [( d       說(shuō)完了進(jìn)給和切深，影響最大的線速度就不得不說(shuō)了。但是由于線速度牽扯的因素實(shí)在太多，也沒(méi)有一定的規(guī)則好遵循。所以只能簡(jiǎn)單的說(shuō)下我個(gè)人的推薦：
       主要分P，M和K類零件：
0 q/ t) L$ t: V, G" z+ J( N       1）P類（鋼件）
; p3 B6 c6 U9 A' l9 j4 ?! k) p       CVD涂層：負(fù)前角：120～250m/min（硬度/ISO分組越高線速度越高，下同）
  f4 L; g/ [0 I0 C% ]                        正前角：150～350m/min
$ Q' F! x5 X4 l# `       PVD涂層：負(fù)前角：80～150m/min
                        正前角：100～180m/min

$ I. L, E9 e. g1 e" x: _       2）M類（不銹鋼）
       CVD涂層：負(fù)前角：100～180m/min
+ X2 t, j  J4 p1 R% R& J' Q" W' y                        正前角：120～220m/min
  ~1 Z* O0 N; r; {2 w: w: Z7 p+ l$ ]       PVD涂層：負(fù)前角：60～120m/min
                        正前角：80～150m/min      
- ?- \1 U) Q/ Z8 c
$ z- Q5 y# `- p4 e- `       3）K類（鑄鐵）
       CVD涂層：負(fù)前角：150～300m/min
                        正前角：180～400m/min
  y7 M  [8 ]( ^6 I; s+ P( j: S, e       PVD涂層：負(fù)前角：100～200m/min
2 V; N; M9 U  W' N9 P: e5 ]7 ~: z                        正前角：150～250m/min      
  O! q, n  u; w$ X1 V* f1 ^8 G9 ?
       *注：超細(xì)微粒PVD涂層刀具最小線速度可以達(dá)到50～60m/min，甚至更低。
, B- v4 {9 s- z% }) R& R       以上數(shù)值只是推薦，100m/min和500m/min一樣可以干活，差別只在于刀具壽命。在不追求效率的情況下，刀具線速度在承受范圍內(nèi)越低越好（注意,CVD涂層刀片過(guò)低的話會(huì)產(chǎn)生積屑瘤）。然而，由于設(shè)備和人工越來(lái)越昂貴，單位時(shí)間成本也就越來(lái)越昂貴，所以刀具壽命和切削效率是一對(duì)矛盾體。如何取舍，要經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的測(cè)算成本。
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        寫到這里，忽然發(fā)現(xiàn)，其實(shí)用刀具的人好好看下刀片盒子背面的推薦參數(shù)就啥都有了。
         
        簡(jiǎn)單吧，簡(jiǎn)單。簡(jiǎn)單吧，不簡(jiǎn)單。
. g! J8 J, n' t3 _% ~" k        從事刀具銷售和技術(shù)工作好多年了，在客戶那里幾乎沒(méi)看到有幾個(gè)工程師會(huì)好好看小小刀片盒背面的信息。經(jīng)常會(huì)有500m/min線速度，0.05進(jìn)給，0.1切深加工，然后叫刀具壽命奇差。這不廢話嘛，你把自行車開法拉利那么快，不散架才怪！
7 T0 m. _) j* l0 @# S
       由于三要素在銑削中的應(yīng)用跟車削中相差不大，限于篇幅，就不一一細(xì)說(shuō)了。最后，讓我喊一聲“把刀用好”！

walyem

太專業(yè)啦

社區(qū)小義工

Sandvik Coromant

木子田

技術(shù)貼值得學(xué)習(xí)啊！

門童

其實(shí)除了這三樣，冷卻潤(rùn)滑也很重要！把冷卻用戶，有時(shí)效率翻翻，刀具壽命也翻翻！

黃亨瑞

大俠的帖子真好，
: S+ P* y/ t  D* P( Y* J有營(yíng)養(yǎng)！
4 |! u: k: d4 d/ M
* T4 i: `0 Q9 Q: V: r* p, t“三要素”是基本功，
8 l" ]' O! C/ s8 J9 j7 h7 i經(jīng)過(guò)深入、延展后，
能挖出“金礦‘。
操作者吃透，
可以頂半個(gè)工藝員；
) u" o( m9 K1 z. Y* k( L2 ]企業(yè)用到位，
質(zhì)量成本管理才落到實(shí)處。

ltk5614

從沒(méi)看過(guò)刀具盒子背面，下周上班看看。

口風(fēng)琴

好帖，實(shí)在，有營(yíng)養(yǎng)！

hb406863722

大俠講的車削，但拍的刀片盒卻是山特維克銑刀片

lhd1977

有用，下次試試