立方氮化硼刀具的使用壽命受哪些因素影響？

來源：發(fā)布時(shí)間：2024-09-19

立方氮化硼刀具的使用壽命受多種因素影響，主要包括以下方面：

1. **刀具自身因素**：

- **材料質(zhì)量**：立方氮化硼的純度、粒度以及結(jié)合劑的種類和質(zhì)量對刀具壽命影響很大。高純度、粒度均勻且合適、結(jié)合劑性能優(yōu)良的材料，制成的刀具耐磨性、抗沖擊性等性能更好，使用壽命更長；反之，材料存在雜質(zhì)、粒度不均勻或結(jié)合劑性能差，會(huì)使刀具的性能下降，壽命縮短。

- **刀具幾何參數(shù)**：

- **前角和后角**：前角過大，刀具切削刃的強(qiáng)度會(huì)降低，容易出現(xiàn)崩刃等問題，減少使用壽命；后角過小，刀具與工件之間的摩擦增大，會(huì)加速刀具的磨損。一般立方氮化硼刀具前角通常取\(0^{\circ}～-5^{\circ}\)，后角取\(6^{\circ}～15^{\circ}\)。

- **刀尖圓弧半徑**：刀尖圓弧半徑過小，刀尖的強(qiáng)度不足，在切削過程中容易磨損或崩刃；半徑過大，切削力會(huì)增加，可能導(dǎo)致刀具的振動(dòng)，也會(huì)影響使用壽命。

- **倒棱寬度和角度**：倒棱寬度增加，會(huì)增加切削刃的強(qiáng)度，但同時(shí)也會(huì)使切削力有所增加；倒棱角度對切削力也有影響，存在一個(gè)比較好的倒棱寬度和角度組合，能使刀具的切削效果和使用壽命達(dá)到比較好。

- **刃口處理**：良好的刃口鈍化處理可以提高刀具的使用壽命。經(jīng)過鈍化處理的刃口，鋒值減少或消除，變得圓滑平整，既鋒利又堅(jiān)固耐用，能夠減少刃口的微觀缺口缺陷，降低應(yīng)力集中，從而延長刀具的使用壽命。

2. **加工條件因素**：

- **切削參數(shù)**：

- **切削速度**：切削速度過高，會(huì)使刀具的溫度急劇上升，加劇刀具的磨損，甚至可能導(dǎo)致刀具的熱損傷；切削速度過低，又會(huì)影響加工效率。對于立方氮化硼刀具，存在一個(gè)合適的切削速度范圍，在該范圍內(nèi)既能保證加工效率，又能減少刀具的磨損。

- **進(jìn)給量**：進(jìn)給量過大，刀具承受的切削力會(huì)增加，容易導(dǎo)致刀具的磨損和破損；進(jìn)給量過小，雖然刀具的磨損會(huì)減少，但加工效率會(huì)降低。

- **切削深度**：切削深度過深，刀具在切削時(shí)受到的阻力會(huì)增大，可能引起刀具的振動(dòng)和變形，影響刀具的使用壽命；切削深度過淺，可能無法充分發(fā)揮刀具的性能，也會(huì)影響加工效率。

- **加工方式**：連續(xù)切削時(shí)，刀具的磨損相對較為均勻；斷續(xù)切削時(shí)，刀具會(huì)受到周期性的沖擊載荷，容易導(dǎo)致刀具的崩刃和破損，對刀具的使用壽命影響較大。因此，在斷續(xù)切削時(shí)，需要選擇抗沖擊性更好的立方氮化硼刀具或采取相應(yīng)的減震措施。

- **冷卻潤滑條件**：良好的冷卻潤滑可以降低切削溫度，減少刀具與工件之間的摩擦，從而延長刀具的使用壽命。如果冷卻潤滑不足，刀具在高溫和高摩擦的環(huán)境下工作，會(huì)加速磨損。

3. **工件材料因素**：

- **材料硬度**：工件材料的硬度越高，切削難度越大，對刀具的磨損也越大。但立方氮化硼刀具適合加工高硬度的材料，如果工件材料的硬度在其適用范圍內(nèi)，刀具的磨損相對較??；如果超出適用范圍，刀具的磨損會(huì)加劇，使用壽命會(huì)縮短。

- **材料成分**：工件材料中的某些元素可能會(huì)與立方氮化硼刀具發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生化學(xué)磨損。例如，當(dāng)加工含有鈦、鎳等元素的材料時(shí)，容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致刀具的磨損加快。

- **材料的組織結(jié)構(gòu)**：材料的組織結(jié)構(gòu)均勻性、致密性等也會(huì)影響刀具的使用壽命。組織結(jié)構(gòu)不均勻、存在缺陷的材料，在切削過程中會(huì)對刀具產(chǎn)生不均勻的作用力，容易導(dǎo)致刀具的磨損和破損。

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