钢压延加工中的刀具与切削技术.pptx

钢压延加工中的刀具与切削技术汇报人：2024-01-18

刀具概述与分类钢压延加工切削原理刀具磨损与寿命管理切削参数优化与效率提升新型刀具技术应用与发展趋势安全操作规范与故障排除contents目录

01刀具概述与分类

在钢压延加工中，刀具是用于切削、去除材料以达到所需形状和尺寸的工具。刀具定义通过切削、剪切、挤压等方式，将原材料加工成所需形状和尺寸的半成品或成品。刀具作用刀具定义及作用

具有较高的硬度、耐磨性和耐热性，适用于一般切削条件。高速钢由难熔金属的硬质化合物和粘结剂经粉末冶金工艺制成，具有高硬度、高耐磨性和高红硬性，适用于高速切削和重载切削。硬质合金具有高硬度、高耐磨性、高化学稳定性和低摩擦系数等特点，适用于高速切削和难加工材料的切削。陶瓷如金刚石和立方氮化硼等，具有极高的硬度和耐磨性，适用于非金属材料和高硬度材料的切削。超硬材料刀具材料及其特性

整体式刀具焊接式刀具机械夹固式刀具可转位式刀具刀具结构类型与特点刀体和刀刃为一体式结构，制造简单，成本低，但刀刃磨损后需整体更换。刀体和刀刃通过机械夹固方式连接，可方便更换刀刃，适用于批量生产。刀体和刀刃通过焊接方式连接，适用于复杂形状和尺寸的切削，但焊接质量对刀具性能影响较大。刀刃可转位使用，提高了刀具利用率和切削效率，适用于高效切削和自动化生产。

02钢压延加工切削原理

切削过程中刀具与工件之间的相互作用力，直接影响切削效果和刀具寿命。切削力切削力矩切削功率切削力对刀具产生的旋转力矩，影响切削稳定性和刀具磨损。切削力与切削速度的乘积，表示切削过程中所消耗的能量。030201切削过程力学分析

切削过程中，刀具与工件摩擦产生的热量以及切削变形所产生的热量。切削热来源切削热在刀具、工件和切屑之间的传递和分布，影响刀具磨损和工件加工精度。切削温度分布通过合理选择切削用量、刀具材料和切削液等方式，控制切削温度，提高加工质量和刀具寿命。切削温度控制切削热与切削温度

切削液选用及作用切削液能够降低切削温度和刀具温度，减少刀具磨损和工件热变形。切削液在刀具与工件之间形成润滑膜，减少摩擦和磨损，提高切削效率。切削液能够将切屑及时冲走，保持切削区域清洁，避免切屑对加工表面的划伤。切削液中的防锈剂能够有效防止工件和机床的锈蚀。冷却作用润滑作用排屑作用防锈作用

03刀具磨损与寿命管理

氧化磨损切削过程中，刀具表面与大气中的氧发生氧化作用，生成一层硬度较低的氧化膜，容易被工件或切屑擦掉而形成磨损。磨粒磨损切削过程中，工件材料中的硬质点对刀具表面进行划擦和耕犁，导致刀具表面材料被去除。粘结磨损切削时，切屑、工件与刀具接触面间的冷焊现象导致粘结点的破裂，造成刀具表面的粘结磨损。扩散磨损切削时高温作用下，工件与刀具材料中的合金元素在固态下相互扩散，改变了原来材料的成分与结构，导致刀具表层硬度下降，加剧了刀具的磨损。刀具磨损机理及影响因素

记录刀具从开始使用到磨损量达到磨钝标准所经历的总切削时间。切削时间记录刀具从开始使用到磨损量达到磨钝标准所经历的总切削距离。切削距离测量主后刀面或副后刀面的平均磨损量VB作为刀具的磨钝标准。后刀面磨损量刀具寿命评估方法

延长刀具寿命措施合理选择刀具材料根据加工要求选择具有高硬度、高耐磨性、高热稳定性和良好工艺性的刀具材料。优化刀具几何参数通过调整前角、后角、主偏角、副偏角等参数，降低切削力、切削热和刀具磨损。采用涂层技术在刀具表面涂覆一层或多层具有高硬度、高耐磨性、低摩擦系数的材料，提高刀具的耐磨性和切削性能。控制切削用量合理选择切削速度、进给量和背吃刀量，避免过高的切削负荷加速刀具磨损。

04切削参数优化与效率提升

切削参数选择原则适应性原则切削参数应根据工件材料、刀具材料和加工要求等因素合理选择，以保证加工质量和刀具寿命。高效性原则在保证加工质量的前提下，应尽量选择较大的切削参数，以提高切削效率。稳定性原则切削参数的选择应保证切削过程的稳定性，避免切削振动和刀具破损等现象。

解析法通过建立切削过程的数学模型，利用数值计算方法求解最优切削参数。试验法通过切削试验，测定不同切削参数下的切削力、切削热、刀具磨损和加工质量等指标，以优化切削参数。智能优化算法利用遗传算法、粒子群算法等智能优化算法，对切削参数进行全局寻优。切削参数优化方法

采用高性能的刀具材料，如超硬材料、涂层刀具等，可以提高刀具的耐磨性和耐热性，从而提高切削效率。选用高性能刀具材料采用有效的冷却和润滑措施，可以降低切削温度和摩擦系数，减少刀具磨损和工件变形，从而提高切削效率。加强冷却与润滑通过优化刀具结构，如采用多刃刀具、复合刀具等，可以增加切削刃数，提高切削速度和进给量，从而提高切削效率。优化刀具结构采用高速切削、超声振动切削等高效切削技术，可以显著降低切削力和切削热，提高切削效率。采用高效切削