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机械毕业设计全套
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JCJD01-031@三坐标数控磨床设计,机械毕业设计全套
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切削刀具的维护 维护意味着产品的保养。在机械行业，它也指通过对产品设备的管理来防止其损坏也包括损坏后的修理。 对切削刀具的维护保养包括：以一种不会引发恶性结果的方式管理刀具和根据刀具的知识来合理应用刀具的切削特性两方面内容。像对黄铜制刀具的维护是指制造和打磨刀具，使非常规的损坏（像打磨的裂缝等）不会出现。更进一步 ,如果恶劣的切削环境发生。具有能恢复到原来的状态以致于达到理想的切削效果。 这章的内容包括 4个部分： : 1.刀具的管理和保养 2.刀具的管理知识 3.刀具应用知识和刀具的维护 4.刀具的打磨和维护 象其他的设备如：机床、传动系和机器人，切削刀具的管理知识对于产品的生产的影响意义重大。 如果由于刀具的保养不善出现刀具断裂的情况，那么，无论有多么好的设备 ,顺畅的切削过程也是不可能出现的。更不用说提高切削的精度和效率和降低成本了。 在过去对产品设备维护的要求程度决定了设备的价钱。机床、空气过滤器系统和自动化设备一般都会给予很多的维护和保养。然而，相对于刀具等便宜的小件对它们的保养以前认为是不必要的。 以前几乎没有什么文章和书籍在深层次上讨论刀具的维护和保养。 7.2切削刀具的保养和维护 刀具可按应用分类 金 刚石 ,立方碳化硼以及以三氧化二铝都是的不能用普通刀具加工的机加工材料。 而几乎所有的金属都能用刀具加工 (铝合金刀具的切削速度高于 5000m/min,相当于300km/h.)。 然而，具有如此优良的切削特性的刀具具有明显的缺点。象刀片非常的脆，易对螺栓体和刀柄造成损害造成安装问题 .。生噪声、振动以致断裂破碎，结果出现象切削精度下降等问题。 当对刀具进行维护时实行以下的过程是很必要的： 7.2.1确保刀片之间没有接触 要避免象图 7.1那样手握许多的刀片。也要戒除象图 7.2那样把几把刀片放在同一个口袋中。要确保象 7.3那样将刀片分隔存放 ,每隔放置一把刀片。 刀具的相互接触将导致边缘的脱落和碎裂 7.5,7.6,7.7都展示了这种情况。 7.2.2要保证刀片之间没有接触 刀片之间的接触会对接触的部分造成伤害，从而是它们的切削能力下降。 7.2.3刀具维护时的注意事项 将刀具掉落在硬地面上将会造成切削边缘的损坏。这种问题特别容易放生在很脆的陶瓷刀具上和又长又脆的刀具像滚花刀和钻头。操作工人要防止在地面不太平坦的时候 ,用手推车搬运放在盒子里的刀具，这样是将会造成刀具的损坏的。图 7.7显示了由于和其他的刀具接触而造成的到柄损 坏的例子。 nts 7.1 避免用手拿很多刀片 7.2不要把刀片放在口袋里 7.3 避免 将刀片以无续的状态放在刀片盒里 7.4由于刀片的接触在刀片的边缘产生的缺口 7.5， 7.6由于刀片的接触而出现缺口不能使用的陶瓷刀片 当将刀具放置在金属架子上和金属盒子里时，必须保证切削的刀边不能接触金属的表面，放置时的轻拿轻放也是必要的。 图 7.8显示了刀柄边缘被扭曲的例子，建议使用塑料和橡胶或是聚乙烯盒子。 在刀具的安装处损坏将导致安装精度的下降，在这种情况下不能在好的经济效益下 ,获得好的刚度和稳定性，结果产生振动和噪声导致刀具的寿命变短，切削边缘的稳定性变差。 7.7由于切削刀具的相互接触而对刀座的损害 7.8刀座的扭曲变形损坏 7.9推荐带手套处理刀具 7.2.4在操作时对刀片座的保护 和刀片一样 ,刀片座也是由碳化物制成的。因此刀片的振动经常会导致刀片座的变形损坏。 在这种情况下 ,度下降 .当刀片不能稳定的固定 ,不能很好的切削。如果在使用多重刀具时候 (像滚花刀 )将会导致切削边缘的可靠度下降和切削精度下降。使用可分类刀片时注意保护刀片座也是和必要的 . 7.2.5当处理刀具时要带手套 像图 7.9那样带手套操作是我们强烈推荐的，空手拿刀片是非常不明智的。当刀片被安装在到刀片座上时 ,就存在损坏的危险。当刀具上涂上油的时候就增加了这种危险性。手上的汗和油将导致刀具的生锈，铁锈使刀具的表面不平使安装的稳定性下降 ,产生振动和噪声 ,使切削精度下降。 7.3刀具的维护和保养 7.3.1刀具管理的基本知识 适当的对刀具管理，以取得顺畅的切削过程是很必要的。这门学问不是机械上设备nts的操作知识而是管理学的知识。大体知识结构概括如下： 1刀具的管理不意味着单单保存它，而是为刀具深层次的使用作准备而使刀具在一个可以立即使用的状态下保存它。 2像可分离的刀片，在下一道工序还没有确定的时候一定要把它拿下来 3如果刀具要是有一段时间不能应用的话 ,一定要对刀具进行防锈处理。 4应根据刀具的用途、型号、使用频率来安排保管刀具。 5储存刀具时要使它们容易接近。 6要确保损坏的刀具在保存前要先进行修理。 7对于已经永 久损坏的刀具要及时丢弃，不要保存没有用的刀具。 8对工人进行刀具管理方面知识的教育，对刀具的管理建立规章制度，并且对所有工人逐渐灌输这种思想。 7.3.2对刀具相互接触的预防 可分类的切削刀片是由硬度在 34-45hrc 的合金钢通过热处理制造的。刀具体是由高碳钢和硬度低于 35hrc 的合金钢制成的。刀具的接触将导致接触区的损坏而导致切削精度的下降，以下几点注意事项被认为可以防止这些问题出现： 1储存时就要避免刀具的接触 .不要像图 7.10和 7.11所示的那样的存放刀具。表 7.1显示了因为与其他刀具安装螺杆接 触，在刀具表面产生的不可修复的粗糙度的变化情况。分体刀具安装处的粗糙度的数值过大使得其安装到机床上极其困难。更主要的是如果损坏发生在刀座上，安装分体刀片是很麻烦的。象表 7.2所示的如果刀具上有凹坑，在切削表面将会导致表面不平。在这种情况下，消除不平的表面的方法是用油性磨刀石。图 7.2展示了刀具表面在被恢复的情况。 7.10 7.11 表 7.1 因为和其他的刀座的接触 螺栓体表面粗糙度的变化 表 7.2 由于刀具的相互接触而产生塑性扭曲的例子 2保持刀具在一个安全的条件下使用 .像储存刀具的时候不能让它们从架子上掉落下来。 nts3从光滑的架子上移动的时候，保证刀具在箱子没打开前不被移动。 4 如果刀具的备件很容易损坏，保存多余的备件是很必要的。7.12在 修理后一个小洞的重大影响 7.13生锈的洞 表 7.3防锈和不防锈的表面粗糙度对比 7.3.3刀具的防锈 图 7.13示的刀柄生锈 ,表 7.3展示了刀具生锈的程度和表面粗糙度的关系 .铁锈大大安装处的坚固程度。 1当室外的潮湿度很高的时候，要保证窗子是关着的。虽然刀具表面的涂层能够防锈，但是长时间放置在潮湿的环境下还是会生锈的。 2.特别要注意因为环境温度的不同引起的刀具的生锈。象切削刀具频繁从冷的地方使用而后又移入温暖的环境，这将导致刀具表面生锈。 3通常金属架子没有防锈涂层，所以特别容易生锈。把刀具放置在其上也会导致刀具生锈。办法是在架子上盖上像塑料、橡胶或聚乙烯材料。 4如果刀具长时间不用，就要周期性的检查刀具 的情况。刀具特别是刀座和安装的部分尤其不能生锈。 7.3.4分类刀片的管理方法 刀片是刀具的的切削韧因此是刀具的重要部分。它又小又轻故此方便携带和处理；而另一方面 ,处理不认真 ,将不同等级的刀片混在一起，或是将同一种类不同等级的刀片防在一起 ,以上这种情况都会使刀片的辨别变得困难 .以下都是要考虑的因素。 1 个箱子只放一个刀片 ,以防刀片之间的相互接触。 2 于分类刀片 ,使用者要做有效的记号。 a保存刀片的时候 ,同一种刀片作同样的记号。 b如果一种刀片一个盒子放不下 ,一定要将这些盒子放在一起。 3根据刀具的生产公司和产 品的数目来保存它。 4根据刀片的公差等级来储存它 .像 A、 C、 E、 G、 M等等。 5可以根据刀片的等级 ,用途 .形状来储存它。 6确保同样形状不同等级的可分类刀片不放在一起。 7.4刀具的应用和维护的知识 在产品设备的保养维护中最重要的使用技术 .。 但是，无论保养和维修的技术多么先进 ,但是操作者在选刀的时候范了错误，选了不nts合适的切削条件的刀具 .那么产品设备的损坏也会发生 ,对刀具也是如此 . 7.4.1选用切削刀具要适合切削的目的。 所有的产品设备像切削刀具、 手动工具和贵重机器都有其专门的用途。为了将起所有的 特性都发挥出来利用，我们必须选择最合适的操作方法。刀具的选择应该基于刀具的特性。 1选择切削刀具必须适用于工件的材料特性。例如：不能用切削铸铁的刀具来切削刚。选择不适合的刀具会引起刀具边缘的损害，这将导致切削温度的提高和提高切削抗性这都将导致对刀具体的损害。 在选择刀具的等级和刀片的形状时必须小心，特别对于难于切削的材料。如图 7.14所示的是由于刀具等选择的不正确，切削热使工件和刀具熔为合金之后很短时间内刀具外部生成的非常薄的层 。在切削难加工的工件时，等级和形状选择不正确会在刀具上很快出现裂痕也会导致刀片座的损坏。 7.14 用不合适的到造成的非正常的损失 7.15表面磨削合适和不合适的磨削深度而产生的不同情况对比 2根据使用切削刀具规定的用途来使用它。在一般的情况，在粗切和精切时使用一把刀是不可能的 .选择刀具不恰当的时候会导致切削边缘非正常的损坏和对刀具体的损坏。 3在刀具合适的使用范围使用它，应用范围包括：切削状态、切削模式、刀具寿命标准和切削流。在合适的切削范围以外使用导致的损伤将引发精度的问题。 4 根据工件的形状和宽度来选择表面的滚花刀，选择不合适的滚花刀将导致振动，nts使刀具的寿命严重下降。 5对于专用刀或是高速刀具，它们更是要在合适的使用范围内使用，不能使用精切刀来代替粗切刀。用高速刀具象陶瓷刀具来代替低速刀具也会导致断裂的问题。 7.4.2刀具要适合机器 切削技术的硬件主要是由机床和切削刀具组成的。足够的柔性来掩盖其他部分的缺点，可以防止麻烦的产生。 1如果机床的轴向力很小或是刚度很差，这时要选择锋利的和低切削抗力的刀具。 2如果机床的精度不高选择圆角半径小的，锋利和切削抗力小的刀具。更重要的 是选择具有好的切削边缘可信度的刀具，这样在振动和噪声的条件下滑落和断裂都不会发生。 7.4.3在准备切削刀具时的注意事项： 象自动化和非人的操作使得在准备阶段的核查工作变的很重要， 1当使用来自不同厂家的刀片时有种可能是切削性不同。这种情况的切削振动和异常损害要特别小心。 7.16根绝切削边缘的损坏 7.17因为没有紧固刀片的损坏 对磨削表面和刀具寿命的列表 2在使用多把刀具的时候 ,要保证工序表被安排在可接受的范围内 .如图 7.16 所 示由于工序表安排不合适印发的刀片上的损害。 3当使用可分类的切削刀具时 ,对刀片座的损害和扭曲是要特别小心的。 4当将刀片安装在刀具上时 ,保证不要安装的过紧 .对于陶瓷刀片如果安装的过紧能导致刀片碎成几片 ,如 7.17所示那样。 5当将刀片安装在刀具上时 ,要选择合适夹具螺母形状和大小的扳手 .如图 7.18 所示对于同一个夹具螺空用合适和不合适的扳手的后果。 7.4.4将刀具安装在机床上时的注意事项 每一把刀具和机床一样都有不同的结构 .一把刀具安装的合适与否对机床的等级精度的影响是深刻的 . 1当将切削刀具安装在 机床上时，保证没有灰尘和铁屑在刀具体，刀具空和各个部分。 2当安装刀片时 ,特别是薄刀片时 ,保证没有扭弯和弯曲是很必要的 . 3当安装多功能时 ,要保证切削边缘已经经过过热处理。 7.4.5设置切削环境时的注意事项 当刀具和切削条件不相适应时，刀刃就会像图 19 那样折断，如图 20 那样焊接，高nts速刀具的疲劳情形如图 21，塑性疲劳变形如图 22，这些都是何容易发生的。以下是选刀具时应注意的。 7.19切削边缘的振动 7.20切削边缘的融合 7.21高速刀具的切削 7.22切削边缘的塑性扭曲 1依据刀具的性能参数来选择切削条件。以下就是刀具的各种参数 A：端铣和立铣 刀具的等级，直径，倾角，轴倾角，内倾角，引脚，螺旋角，立铣刀尖形状（圆或方），刀齿的数目，刀片槽的尺寸，刀把的大小，刀具的长度，机器安装环境，刀具突出的长度。存在实体，刀刃几何形状，精度和系列刀片的形状。破碎机的实体和 几何形状，刀具的结构。 B: 运转时的刀把和钻杆 刀具等级，前倾角，侧倾角，前面角，侧面角，切削刃前角，切削刃后角，修圆角尺寸，侧面大小，机器安装环境，刀具突出的长度，刀刃的的几何形状，刀片的精度和形状，刀具的结构（镀铜的，成系列的刀片，实心的等） C：钻具 钻刀的等级，直径，伸出长度，顶角大小，刀刃数目，间隙大小，横刃的几何厚度，钻刀的形状（如麻花钻，直钻等）锥度大小，定位导向 aihfiksbfjhfbjhffbsbfsgfjsfmshfksfsfnk 2依据刀具不同等级的性能来选择切削环境 。以下是刀具的等级类型及性能。 A：高速钢，炭化钢，陶瓷，金属陶瓷， FCR,CBN和金刚石 B： D级， M级和 K级的性能（高温硬度，内应力，疲劳强度，抗氧化能力，高温气流稳定性，塑性变形抗力，节点抗力，高强度抗力，热爆抗力和热震抗力） 3依据工件性能来选择切削条件。以下是工件的性能： A：刀具的化学成分，硬度，强度，扭曲率，热处理条件，拉伸强度，高温硬度，易碎性，可淬性，亲和性和可煅性。 B：工件和成品的形状，原料的去除，刚度，毛边表面性能（硬度和面的缩放比例）材料密度（厚度变量 ）长度和直径的关系，节点抗力。 4依据现况和切削液特点来选择切削环境。切削液的性能包括冷却方法，冷却体和冷却类型。 图 23 nts如图 23是 高速切削后，所产生的热量在冷却过程中对刀刃的冲击后的破坏的情形7.23在潮湿的表面磨削由于温度 而产生的裂纹引起的永久的震动 7.4.6车削后对刀具的维护 在切削后把刀具从车床上移走时，要特别注意在维护中所涉及的刀具管理的项目。当往箱子里或架子上存放刀具时要特别注意维护的规则和管理的技术。 5刀具的再修复和维护 镀铜刀具是由切削刃和与其不同材料的长柄组成的，在 这种情况下很多问题容易发生。 在许多情况下，研磨和再研磨时所出现的毛病是由制造镀铜刀具过程中的问题所引起的。首先，由镀铜的技术所关联的问题，再者，也有成本的问题。 7.5.1劣质镀铜所涉及的问题 通常，银或铜比较适合做镀层材料。吸湿性依赖于材料被粘结剂连接的强度。镀铜材料的吸湿性因依赖于刀具的等级和钢材料的性能而有不同的意义。 1 刀具等级和吸湿性 拥有大量粘结材料的刀具的吸湿性高，而只有很少；量的粘结材料的刀具的吸湿性是很低的。 WC-CO 级具有高吸湿性而 WC-TiC-TaC-Co 级有较低的吸湿性。当 TiC 的含量增加时，吸湿性就会降低。 K级碳化物具有较高的吸湿性，接下来依次是 M级和 P级。陶瓷具有比 P级更低的吸湿性。与陶瓷相比镀铜和镀银的吸湿性已经是很低的了。 2吸湿性与柄的材料 含铬高的钢，含锰高的钢和经过热处理的材料有较低的吸湿性。 3助熔剂是用来提高镀铜
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