刀具磨损是否超标通常依据以下几个常见标准来判断:
后刀面磨损量
- 一般刀具:对于普通的车刀、铣刀等,后刀面磨损带宽度VB是常用指标。在精加工时,VB一般达到0.1 - 0.3mm可视为磨损超标;粗加工时,VB允许值相对较大,可达0.6 - 0.8mm。例如,在钢件铣削加工中,当铣刀后刀面磨损带宽度超过0.3mm时,加工表面粗糙度可能明显恶化,就需更换刀具。
- 硬质合金刀具:因其硬度高、耐磨性好,后刀面磨损量的允许值相对较小。在切削钢件时,VB达到0.4 - 0.6mm可能就需要考虑换刀;切削铸铁等材料时,磨损标准可适当放宽至0.6 - 0.8mm。
刀尖磨损量
- 复杂形状刀具:如成型刀具、球头铣刀等,刀尖磨损对加工精度影响大。以球头铣刀为例,刀尖半径磨损量超过0.05 - 0.1mm,在加工曲面时可能导致轮廓精度超差,一般就认为刀具磨损超标。
- 可转位刀具:其刀尖磨损通常以刀片切削刃的破损或崩刃情况来衡量。若刀尖出现大于0.5mm的崩刃或缺损,会严重影响切削性能和加工质量,应视为磨损超标。
前刀面磨损量
- 以月牙洼磨损为例:当切削塑性材料时,前刀面常出现月牙洼磨损。一般月牙洼的深度KT达到0.2 - 0.3mm,或月牙洼宽度扩展到使切削刃强度明显下降时,刀具就可认为磨损超标。如在车削铝合金时,若车刀前刀面月牙洼深度超过0.2mm,切削力会明显增大,加工表面质量变差。
加工质量与性能
- 加工精度:当刀具磨损导致加工尺寸偏差超过工件公差范围,如铣削平面时平面度超差0.05mm以上,就说明刀具磨损已影响加工精度,达到超标状态。
- 表面质量:若加工表面出现明显的刀痕、粗糙度值大幅增加,如Ra值从0.8μm上升到1.6μm以上,且排除其他因素后,可判断是刀具磨损超标所致。
- 切削力与功率:刀具磨损会使切削力增大,机床功率消耗增加。当切削力比正常情况增大20% - 30%,或机床功率超过额定功率的10% - 15%,可认为刀具磨损超标。
不同的加工材料、工艺条件和加工要求下,刀具磨损超标的具体数值可能会有所不同,实际生产中需结合具体情况综合判断。