试刀程序-2012课件

1、试 刀 程 序 董 景 齐2012年12月21日 目录摘要简介第一部分：试刀前的准备工作1、 获得有关信息用户的目标；工件与加工；现状；2、 获得刀具方面的建议3、 刀具交易第二部分：试刀运作1、开始；2、持续观察试刀；3、进一步抽样检验；第三部分：重新研究和分析试验结果1、刀具磨损机理；粘合磨损扩散冲击化学反应2、磨损形式月牙洼磨损切削瘤侧面或刀刃磨损塑性或热变性热龟裂刀尖突然断裂3、 总结通用方法计量方法4、 应急计划5、 验证结果第四部分：最终报告及文件1、报告的结构2、如何说明节约及效益降低刀片成本降低更换刀具的停机时间生产效率的提高降低工件及机床的成本提高机床利用率提高金属切除率3、

2、装订报告4、 提交报告5、 销售增值附录：信函范例及性能报告说明：本文以文件的形式为硬质合金刀具试切削的试切程序，这些程序仅作为一般准则参考简介近几十年来在切削刀具技术竞争中，硬质合金刀具工业的多样性已大大减小，一家制造商的O3AL2涂层等级常常与其它主要供应商的等级是相同的，另外，目前有许多试刀的机会要受限于机床现有的参数，在这些条件并未被告知，或者对当今新的金属切削等级最适合条件未被告知的情况下，事情往往会更糟糕。所有这些条件影响到刀具供应商展示其产品先进性的能力，因而在试刀过程中作更多的专业性的工作是十分必要的，将试刀结果形成文件，并已全面的、有条理的方式提交给客户，这一点也变得更为重要

3、，这些文件强调使用产品的优点，并且使我们成为卓越的刀具专家。本文中所描述的程序是专门设计的，其目的是使客户对你所销售的产品，以及专业化的服务有更好的了解，正确地使用这些程序，将扩大您成功的机会，并减少对价格竞争的过多依赖。第一部分 试刀前的准备获得有关信息与短期生产相关的试刀，一般不需要很多事先的准备或正式文件，通常是用口头指示和几片示范刀片就可以达到目的。但如果是一项消耗百片硬质合金刀片的加工项目，就需要认真地按工业化方式去做准备。在开始一项重要项目之前，你应该先作一些研究工作。首先需要明确的是：试刀的基本原因和目的。一般来说，试刀的机会是有两方面的原因。一是用户要求得到你的帮助，以解决刀具

4、方面的问题，可能的原因是：1、 用户希望增加生产率，减少单位加工成本；2、 用户已经购置了新的机床，希望得到加工方面的咨询。3、 用户有应用方面的问题，目前使用的硬质合金刀片，不能满足用户的生产需要；第二种情况是：我们作为刀具专家觉得需要进行一次试刀；1、 当公司推出一种新型、高效的硬质合金刀具，我们希望我们的客户开始使用这一种产品，从而使他们处于金属切削技术的领先地位。2、 你在使用你竞争对手产品的工厂发现了一个机会，而且你确信我们可以获得更好的效果。3、 一个竞争对手抢走了一个多年来一直是我们的客户，现在你需要把这个客户争取回来。究竟是谁提出试刀并不是重要的，对你和客户来说，重要的是准确地

5、确定试刀的目的。你所需要的信息将来自客户单位的多种渠道。一个好的开端是要联系要求试刀的人，或者是对加工工件负责的工程师。首先，你需要知道能够作出最后购买决策的人的实际需要和预想的目标。用户目标需要记住的是，采购经理人员的需要和目标，可能不同于负责加工的经理、工程师和机床操作人员，你的工作是尽可能的满足他们的需要，特别是要满足能做出购买决策的人的需要。一些用户共同的目标是：1、 增加生产率和缩短生产周期；2、 降低工件的单位成本；3、 使刀具寿命更长，更稳定；4、 减少刀片的破损；5、 降低加工成本；6、 降低破损率，以及改善工件表面光洁度。工件加工需要了解的信息下一步你需要得到关于工件和即将进

6、行的机床操作方面的全部信息。通常，加工工程师就是极好的信息源。应尽最大可能获得以下信息：工件的类型（棍筒、轴、壳、齿轮等）要生产的工件的质量（标准、变化、时间等）工件的材料（硬度和条件、锻、冲压件等）机床的类型（镗、车、铣等）关于竞争对手刀片的信息（型号、等级、价格等）在进行操作同时还可以进行的其它方面的试验（镗、钻、攻丝等）工件图纸表面光洁度要求现有机床的马力或功率速度、进给和切削深度的限度工件的类型和性能带冷却液或不用冷却液切削现状第三步是要获得关于切削点现状方面的详细信息。首先从机床操作人员开始，按下述程序进行：用几个使用过的刀片进行检验？工具寿命/每切削可加工的零件数？找出每刃目前加工

7、的零件件数，是否有刀具寿命稳定性、可靠性方面的问题？速度、进给和切削深度条件是怎样的？将有什么形状的铁屑？切削周期和时间？征求机床操作人员的意见或建议，看看是否还有你应该知道，而却被掩盖起来的问题。例如平衡和装夹问题，工件的硬点、粘度和斜度、延伸量、冷却液供给方法（喷注或间歇式）获得刀具方面的建议这个过程的下一步就是向你团队的其它刀具工程师征求关于刀具方面的建议，毫无疑问，这是你获得这方面信息的最后来源。你还可以同为用户提供服务的单位联系，他们常常能够从已有的信息库，或其它地方加工类似工件的刀具性能报告中提供信息，我们特别鼓励获得这种信息，当你提交试刀报告或引证时，这些信息同样是我们产品性能的

8、证明。另一格介绍刀具信息的来源是：金属切削刀具样本、新产品资料。这些资料包括了大量工件材料的等级、速度、进给、切削深度、铁屑控制和材料硬度等详细的信息。最后，当我们提到刀具说明时，大多数工程师想到刀片形状和等级，我们往往忘记了在进给、速度和切削深度上的变化，而把这些变化与我们高性能的产品结合起来，就发现了击败竞争对手的最后途径，要经常地询问客户，看他们是否愿意改变加工参数，以满足你的刀具选择提高切削参数，通常能够带来生产效率的提高，客户的生产率提高，说明你不必完全依赖价格上的竞争。刀具交易当你几经确定最合适的刀片型号和硬质合金等级之后，你需要得到合适的试验材料，通常，用户将告诉你他希望用多少片

9、或切削刃，以达到试验结果。在一般情况下，一至两片对多数试验场合来说就够了。但是，一些客户可能坚持要试更多的刀，在这种情况下，应该坚决拿到试验产品的订单。合情合理的客户一般会答应这个要求，绝不要怕提出这个要求。同客户商定试刀的日期和时间，并至少提前一天进行确认。为了进行全面评估，要保证有足够的工件。如果在切削刃寿命一半的时间工件就消耗完了，就难以证明你的产品的性能。每一位真正的专家总是带着可以出售的刀具去工作的，一个忘记带上听诊器、血压计、压舌板的医术，难以及逆行能够例行的检查，对于专业工程师来说也是这样。请记住我们出售的刀具，如果在下一次试刀时你没有这些信息，你就可能失去一次重要的诊断：数据收

10、集表和刀片性能报告表袖珍计算器保存数据的笔记本计时表或有秒针的手表钻石或金刚石磨金属卷尺和小型量具盛放用过刀片和铁屑的信封袖珍手电笔安全眼睛和工作服至少2-3米的卷尺金属刻度尺，6英寸和150毫米各一旧毛巾或小块布棉擦布可换芯的铅笔红色或黑色的不退色笔封刀片袋的胶带产品手册有关你要试验产品的最新资料最后，但并非不重要的是试验用刀片或辅件显然最后一条是重要的，但如果你知道有多少刀具工程师忘记了替代品，辅件和试刀样品时，你会感到意外的。在初次选择失败的情况下，出色的工程师说他们口袋里总有第二个选择。即使最好的刀具专家，有时也不能做到一次成功，保险的办法是由一个或两个备用选择，这种保险总比失败要好，

11、因为你不能不会再有第二次机会。第二部分 试刀过程开始专业刀具工程师知道，机床操作工人在进行一次成功的试刀过程中，可以提供重要的帮助，也可能会引发一些问题，导致不良的试验结果。一开始你就要与操作工人及其直接主管建立友好的关系：1、 请要求试刀的人或你主要接洽的人陪伴你到试刀现场做个人介绍，并向操作者解释试刀的目的。2、 将你的名片递予操作工人及其主管，并阐述你的意图，一定要在笔记本上记下他们的名字（有时带有公司标记的小纪念品，会增加你和现场人员的交流，谦虚的态度和融合的谈话也是交流必备的工具）3、 请记住，你是打断了他们的常规工作，并侵入了他们的工作领域，如果一个人的家是他的“城堡”，那么他的工

12、作领域则是他的“王国”。4、 花一些时间说明你打算如何进行试刀，操作者应如何协助这项工作，使操作者参与这一工作。5、 另一个好主意是向操作者说明成功的试切将给他带来什么样的好处，这将如何节约他的时间和精力，特别是当你想增加速度与进给时，这就需要你作出判断。大多数操作者都会期待这样的变化，旨在更多、更快的工作。在这种情况下，你尽可能具有内行和外交家的风度，其规则是如果你不能解释这一问题，则最好不要提出，让操作者受益是我们试刀成败的关键点。当你完成初步的介绍之后，则应收集更多的信息1、 进一步确认竞争对手当前的情况，每一个切削刃，平均可以完成几个工件，其最低、最高及一般数据。找出刀片损坏的频率及没

13、有使用的切削刃损坏的数量，在刀具使用报告及数据收集表中记录这些信息。2、 如果时间允许，搞清加工工件材料的硬度，确认其符合客户特殊要求。3、 进一步确认加工时间及当前的生产数量，就机床操作者决定，用竞争对手的某一切削刃作寿命试验-进一步确认竞争对手的情况。4、 当竞争对手的刀片加工时，在数据收集表中填入全部相关的信息，如零件、加工数量、刀片类型、切削速度、进给量、切削深度等。5、 从刀杆上取下对手的刀片，用红色标记物在切削刃上做记号，将刀片及少许切削铁屑放入刀片样品包中，在报上表示“样品I”，并示明切削速度、进给量、切削深度及加工工件的数量。现在是拿出你的“魔法”，并展示你的专业技巧的时候了1

14、、 清理旧铁屑，这样可以保证你要存留的铁屑样品确实是由你的刀片切削出来的，而不是由竞争对手的刀片切削出来的。（如果机床具有铁屑清理系统，则这一步骤既不是必需的）2、 如果你想改变切削条件，现在正是时候，CNC机床通常需要作某些程序改变，普通机床则需要做传动装置的改变。机床操作者及程序工程师需帮助你作这些改变。3、 另一个可以增进你的试刀效果，而你的对手不熟悉的诀窍是请机床操作者将少量冷却液加入现有的冷却液中，充分混合，略浓的冷却液几乎可使刀片的寿命提高10%。4、 当机床的改变完成以后，你的任务是检查刀杆，特别是要安装试切刀片的刀杆。如刀杆的刀片装夹的周围有过度的磨损或损坏，需换上完好的刀杆。

15、如刀杆没有问题，则可继续对刀片装夹部分进行分解拆卸检查。5、 要特别注意刀片的垫片。如果垫片的前部被削有凹口，或已损坏，请不要简单地旋转垫片。你应在一个坚固的基础上开始试验，因而，需换上新的垫片。同一垫片可适用于销栓、螺丝、压板等固定方式。6、 垫片的状况良好，应继续进行分解检查的过程，用吹风机或棉签清洁刀片压刀部件。7、 重新装配刀杆的压刀部件，确信刀杆上刀片装夹部位没有灰尘及金属微粒。8、 检查完毕即可将试切削的刀片装在刀杆上，保证以适当的方式固定好。现在一切就绪，你可以开始第一部分的试切削。当加工最初几个工件时，应观察机床的运转情况及完成工件的状况（包括铁屑的颜色、切削点处的加工情况、切

16、削声音等），以证实我们获得了预想的结果。检查铁屑是否以恰当的方式断开，表面是否符合要求，等等。如果需要改变，应在进行下一步试刀程序之前告诉试验及协作人员。在刀片试验过程中，有几项可接受的收集数据的程序，让我们来看一看最常用的两种方法。持续观察试刀当供试切削刀片的数量较少时，我们使用这一程序：1、开动机床，并加工第一个工件，当机床运转结束时，检验你的刀片，查看刀片的刃口磨损的迹象，或刀片有无任何其它形式的损坏。2、在完成几个加工工件之后，应进一步观察、检验切削刃，并作记录，检查的次数取决于预计每个切削刃加工零件的总数。一般规则是：切削刃检验的间隔应该在刀片预测寿命的1/3到1/4时，例如：刀 片

17、 预 计检验频率（工件）寿 命 （ 工 件 ）1/41/361-2-4-61-3-6121-3-6-9-121-4-8-12241-6-12-18-241-8-16-241001-25-50-75-1001-33-66-100注意：在第一个工件完成以后，通常要查看刀片，而且在试验过程中如果出现刀片过早或迅速磨损，则要增加检验的频率。3、在检验刀片时，要对刀片的任何一变化作笔记，例如，刀片刃口及边情况，渐次的坑状损坏，或磨蚀损坏。随着加工件的生产，在上述情况发生时，在数据收集表的背后，标记下来。这些信息将有助于确定刀具缺陷的原因，如果试刀不成功，它也会指导你做出新的选择。机床声音的变化也是切削点

18、发生问题的重要指示。4、继续试验直至刀片寿命终结。从刀杆上取下刀片，旋转刀片至另一没有使用过的切削刃，并且应客户的要求重复上述过程。5、记录第一个切削刃完成的工件数量，及刀片寿命终结的原因（例如：工件表面加工不良、误差过大、刀具磨损、破损等）。特别是在试刀的开始和结束阶段，许多工程师往往是更多的查看切削刃，而不是按本程序所建议的那样去操作。需要记住的重要问题是检查过程的原因或目的。我们试图确定两个重要的因素，即：切削刃损坏的形式，及可能的原因。这一情形有几分像当儿科医生的味道。婴儿无法叙述病情，医生必需观察并找出症状。当他辩出一系列的症状时，他就能够做出诊断，并开始正确的诊断。这对于刀具专业工

19、程师也是一样的，定时观察刀片的切削刃，以及刀片逐渐损坏的形式，有助于我们确定是否需要改进。进一步抽样检查当客户需要通过在长期生产中高速使用刀片而得到最优效果时，我们使用这种形式。同时，对那些不能立即确定类型或刀具缺陷原因的工程师们，这也是一个极好的试刀程序。除一点以外，信息收集过程与持续观察一节中所叙述的方法是完全一致的。除定期检查切削刃之外，我们在刀片寿命的不同阶段也需取样。这些样品将带回办公室由你自己或指定的刀片专家在高倍放大下进行检验。厂内专家与其他刀片工程师合作，即可以找出刀片缺陷的原因，也可以根据他们的经验对替换刀具选择做出建议。我们意识到取样过程增加会导致昂贵的费用及时间的消耗，为

20、减少试刀刀片的数量，我们建议如下程序：1、 用一个新的、未使用过的刀片开始一般的试刀过程。在大约刀具预期寿命消耗了10%至12%之时，或在第一个磨损处将刀片从刀杆上取下。擦净刀片的顶部，永不退色的红笔，在切削刃上标（1）。把刀片翻过来，再转180到一个新的切削刃。注意不要把使用过的切削刃直接置于新切削刃的下面。2、 把刀片放回刀杆，重新开始试验。这一次让刀片用到其预期寿命的30%或40%，处再停下来。从刀杆上取下刀片，擦净顶部，并在切削刃上标（2）。3、 将刀片放入一个样品袋中，并在袋上写上每个切削刃生产部件的数量。还有记下切削条件和金属切削量（后面将详细谈到）。4、 将另一个新刀片放入刀杆，

21、重新操作过程，直到你认为刀片寿命的最大限度。 注意：如果你有充足的试验品，进行这个过程只用每片刀片的一个刀刃，这样更容易检查刀片。5、 在第一个试验结束时，在刀片寿命不同阶段上你应该有大约三或四个使用过的切削刃。 这样做的目的，是积累一系列的样品，以显示切削刃在工具寿命周期中的变化或磨损。见图1.2和3。在磨损发展的初期取得样品是特别重要的。这样就能最好地了解磨损的真实过程。如果第一次取样的时间太晚，初期磨损的情况就会因刀刃的过渡损坏而难以判断。 如果在试验结束时，你超过了竞争对手，那么对刀片来说无需再作什么。当你提交最终报告时，这将被作为你产品性能的额外证明。如果你没有击败竞争对手，就需要仔

22、细的检查样品的情况，以找出刀具失败的原因。 当你完成了试刀，而且试验结果也比较理想时，请机床操作人员或他的指导者证明或标出报告数据。签字并不是必要的，但签字将有助于证明你的发现，并增强最终报告的可信度。同样，这是你在试刀中做出的结论。第三部分：重新研究和分析实验结果:刀具磨损机理作为刀具工程师，我们应对刀尖和工件在切削过程中发生的实际情况有较深刻的理解，据此，可为用户推荐适当的刀片材料，解决用户的问题。我们经常听到有人说：“这种材料太脆了，很快就崩刃”或“这种材质太软了，很快就磨损了”。这些只是一般化的描述，应该使人们增加一些关于影响刀片寿命和性能的磨损机理的知识。 我们应清楚，磨损机理和磨损

23、形式是不同的概念，磨损机理是刀具磨损的原因，磨损形式，是刀具磨损后的物理表现。下面将介绍五种基本的磨损机理。 粘合 当两个接触表面在高温高压下就会发生粘合。切削过程中，工件材料也会瞬时和硬质合金刀片发生粘合，然后才分开，这样刀具材料一小部分，包括涂层、钴、和WC就会被铁屑带走。 磨损 这是靠摩擦力产生的物理磨耗。当硬的铁屑划过刀片表面时，磨去刀片表面的一小部分材料，同时会产生大量的热量，使刀具材料变软。 扩散 扩散即金属晶体中的原子从其含量高的区域向含量低的区域运动。这取决于切削过程中刀尖和铁屑之间温度和刀片及工件材料之间原子的亲和性。 冲击 冲击可使刀片或其微观结构受到物理破坏，断续切削，工

24、件材料中含有硬点都会产生冲击。 化学反应 刀片和工件经常处于一种化学反应的环境中，如冷却液。通常电池作用也可能会发生电化学腐蚀，这种反应是以腐蚀的形式使刀片磨损，月牙洼磨损被认为是加工某些工件材料时发生热化学反应而产生的。上述这些磨损机理的基本共同点是热，即温度越高，在刀片上所发生反应也越快，切削速度、进给和工件硬度是决定刀尖和工件间的温度的重要因素。 人们常有这样一个错误感念，一种磨损机理对应于某种磨损形式，实际上，几种磨损机理往往相互结合，共同其作用，产生一系列的磨损形式。 磨损形式 对这个题目已有许多专著，来解开刀片磨损的奥秘，有些论述较为准确，我们建议阅读： Kennametal的产品

25、手册中相关部分在此，我们只对刀具磨损最常见的几种类型论述如下，并提出改进的建议，建议不是绝对的，只不过是为您分析和预防刀具磨损提供一个依据和方法。（一） 月牙洼磨损 月牙洼磨损是由于粘合、扩散和磨损机理共同作用产生的如图4，在切削钢件和长屑加工中时常出现。月牙洼常在刀具顶面距刀片切削刃一段距离的地方形成，并迅速加深，在宽度方向逐渐靠近切削刃。图4如图5月牙洼长度的方向逐渐加长，并接近刀尖圆弧，他削弱了刀具强度，最终会使刀片断裂。图6工件表面光洁度或尺寸的变化是月牙洼磨损的征兆。 在硬质合金涂层刀片发明以前，月牙洼磨损是最常见的一种，刀具的寿命在这种磨损形式下的失效标准为月牙洼的宽度KB和深度K

26、T。涂层阻止了铁屑对刀片基体的磨损。建议：选择较好的涂层特别是三氧化二铝涂层。改变断屑槽，使铁屑小一些。尽可能选用正确刀片。降低进给、加大冷却液、提高线速度，以减少切削热（二） 切削瘤切削瘤是因为粘合而产生的，当加工不锈钢、铝、铝合金、青铜时出现，并在刀尖处可见，并不是说只有加工上述材料才会产生切削瘤，相反，当切削速度很低，切削刃口较钝，或刀片顶面较粗糙时，即使加工铁类材料也会产生切削瘤。如图8。 图8切削瘤产生的最初征兆是工件表面光洁度降低，工件尺寸发生变化如图9。建议：对于软、粘和非铁类材料：提高线速度、使用正前角刀片若使用费涂层刀片，选择尖锐的刀片抛光刀片前面、提高粗糙度、使铁屑很容易地

27、划过前刀面，PVC涂层的刀片就是为了达到此目的。金刚石镶角的刀片加工此类材料较好，并可使线速度达到较高水平。对于铁类材料，如碳钢：提高线速度，使用正角刀片和合适的切削槽形状使用轻磨过刃口的刀片硬的，光滑的涂层也能降低切削瘤（三） 侧面或刀刃磨损原因主要是由于摩擦焊接。工件材料党通过刀具的主偏角、刀尖园半径和副偏角垂直的方向向下移动时产生摩擦所造成的。如图10 图10这种磨损形式主要是在加工铸铁、碳钢、镍基合金不锈钢和其他耐磨材料时发生的，刀刃过渡磨损，甚至会出现刀尖豁口。建议：对铸铁、不产生长屑的材料选择更耐磨的刀片如金属陶瓷、KYON或三氧化二铝涂层刀片降低切削速度对于加工硬化材料、如不锈钢

28、、镍基合金。增加进给、减小主偏角从90减到75、60、45在刀刃处略磨倒角。对于碳钢在加工碳钢时，开始出现磨损是切削刃出现微小的崩刃，这种开始阶段可能是由于冲击或磨耗机理之一造成的如图13。 图13第一种冲击是由于铁屑撞击切削刃的顶端或底端，或切削中碰到硬点。第二种刃口磨损是由于在加工钢时在切削刃处形成切削瘤，每次切削瘤被带走都要带走一部分刀具材料，这样使前角减小，增加了摩擦，则使热量增多，使磨耗加大，恶性循环。建议：改变断屑槽、刀具主偏角以改变铁屑流动。选择更韧、刀尖强度更高的刀片如KCP40、KCM35等改变进给、线速度和切深以适应刀片的变化。增加刀刃磨修倒角的尺寸。每个实例都要用自己的眼

29、睛当场观察切削情况。（四） 塑性或热变形 刀片圆角在切削过程中由于高温、高压而产生变形。如图14 图14建议： 降低线速度。 选择较硬或抗热流动的切削槽 减小切深 改变主偏角以使热量在较大面积内散发出去。（五） 热龟裂热龟裂在重载断续切削中如铣削、大辊滚和轴时出现热龟裂主要是刀片在切入、切出时快速忽冷，忽热造成的，冷却水间断供水也会出现这种重复过程导致刀片材料扩张和收缩，在硬质合金内部产生应变将在刀刃口出现平行的裂纹，最终断裂。如图15图15建议增加冷却水、若不可能，取消冷却水提高线速度，减小进给选用刀刃口倒角的刀片改变主偏角、使热冲击面积加大，热量散发快一点。（六） 刀尖突然断裂通常是由于断

30、屑切削的冲击，或由于进给太快，使刀尖承受压力太大而引起的。这种失效形式有时和热龟裂的结果很相似。它也可能由于刀片加工时间太长或切深太深而引起的。如图17图17建议：检查工件是否夹紧，刀杆是否夹紧。检查主轴是否转反了（不要笑，据说发现不只一次，在使用机夹钻的时候，刀片的突然断裂和主轴转反了有很大的关系）选择强一点的刀片如KCP40等降低进给选大的刀尖圆角或厚一点的刀片改变主偏角，加大承载面积增加刀刃倒角的尺寸总结:还有很多方法能降低或消除刀具磨损，但重要的是针对实际情况发现导致磨损的机理，这就要求要详细观察磨损的形式。如果你等的时间过长，刀片可能由于过度磨损也掩盖了刚发生磨损时的磨损机理，这可能

31、导致错误的诊断，作为刀具磨损诊断专家主要是发现刀具磨损的最初原因。刀具寿命的准则：刀片寿命是指硬质合金刀片连续切削直至加工出不符合加工要求的第一个零件以前那一点。问题在于我们怎样确定最佳的刀具寿命，答案是，没有绝对的方法，这主要取决于切削环境和你的目标，让我们介绍两种通常使用的方法。1、 广泛使用的方法 我们将这种方法称为“广泛的方法”是因为每一个人都曾使用过它，当然它包括上述我们提到的一些条件，即刀片失效前和第一个废件出现以前的那一点将为刀片的寿命。许多用户使用刀片并不是把使用到刀片的寿命点作为一般使用的步骤，实际上他们往往针对某一种零件做3-4个实际来取得一个平均的寿命极限，这个寿命极限意

32、味着继续使用会使刀片突然断裂，或零件表面光洁度变差，或零件尺寸超差。虽然不很科学，但这种方法很多人在用。当刀片寿命极限获得后，再把平均加工零件的数量降低5%-10%，此时这个数字即为刀片寿命点。例：实验1 220件 刀尖崩刃 实验2 222件 零件表面光洁度变坏 实验3 215件 刀尖崩刃 实验4 213件 零件尺寸改变总和 870/4=217.50.9=196件这种方法考虑了不同刀片寿命点的不同性，但它保证用户可获得符合要求的事先确定的工件加工数量。唯一的问题是生产废零件和刀杆损坏的风险大一些。2、 测量法这个方法是从刀片和工件两方面着眼，并对其进行测量，通常刀片磨损是以一定的速度增长，直到

33、达到85-90%最佳刀片寿命，当刀片磨损达到那一点，磨损会迅速加快，如图18，这样就使我们很精确地确定刀片寿命点。采用这种方法，就需要事先测量刀片的磨损，最佳磨损的一般规则如下：最大刀尖圆角磨损最大侧壁磨损精加工切深0.50.12-0.170.08-0.12切深1.50.17-0.200.12-0.17半精加工切深3.50.20-0.300.17-0.22切深7.50.30-0.450.20-0.30粗加工切深60.50-0.800.35-0.50切深8.50.70-1.200.50-1.20当刀片磨损时，工件在尺寸和光洁度方面含有微小的变化，这些变化应与磨损方式一起记录下来，当零件尺寸迅速变

34、化时刀片磨损也必定加快，当你看到零件尺寸或光洁度发生较大变化或刀片磨损程度符合上述准则时，这就是该换刀片的征兆。记下加工零件的数量，换上刀片，重新开始，至少重复3-5次，如果零件尺寸变化和磨损形式重复出现，则该点即为刀片寿命点。计算平均值，把加工的零件加起来，除以实验次数。 例：实验1 210件 实验2 218件 实验3 204件 实验4 212件 总和 844/4=211件这个平均值即为最终结果，记在报告上，这为你提供了打败竞争对手的一个机会。另外，用户也会认识到如果刀片加工零件到了寿命点则将产生废品或折断刀片，因为这个原因，用户通常对平均数量再降低一定的百分比作为刀片换刀点。用户不会按你的

35、最终刀片失效报告来调整，每个刀尖加工零件数量让用户自己决定，你的任务是记录你的刀片每一个刀尖切削零件平均最高值。机床操作者有时会改变每个刀片的加工零件的数量，也许是个人原因，也许是对刀片寿命准则的不了解，下面介绍一个例子：一个用户邀请我们参加他们的年度试验计划，任务是粗加工，操作者为一个年老的最有经验的工人，这种刀片在这类刀片上从没赢过，因为刀片寿命总是和竞争对手相等，而价格高于对手15%。最后，技术人员决定早一点去，去观察竞争对手刀片在加工中的情况，下面就是他发现的情况。竞争对手生产的刀片可加工6-7个工件/每个刃尖，在加工6件时刀片侧壁磨损1.5mm，刀尖圆弧磨损3.0mm，当刀片试验时在

36、侧壁产生相同磨损形式，但在刀尖圆弧只磨损1.5mm，工件表面光洁度能符合要求，当机床操作者在加工7个零件后卸下刀片时，技术人员上前询问，操作者说他总是在加工完这个数目后卸下刀片，因为在侧壁已磨损了1.5mm继续干刀片会断裂，至少竞争对手的刀片是这样的。刀具工程师花了很多的时间向操作者解释刀具寿命判断准则，并说如果继续干，将会用这一个刃口加工出更多零件，在同该公司主管人员经过长时间讨论，操作者有安上原来刀片，用原刃口继续试验。结果P40在加工零件表面光洁度不符合要求以前共加工了11-12件，刀片侧面磨损为2.0mm，刀尖圆弧磨损为3.2mm，在试验6个刀片全部刃口中，无一断裂。这一事例的经验在于

37、不要让机床操作者作为唯一的裁判，这样你可赢得更多的试验和订单。应急计划正如我们以前说过，有时在第一次不一定能成功，让我们介绍在最坏情况发生时，即刀具全部失败的情况下，应采取什么样的应急计划。例：我们把P10刀片装入刀杆，切削参数似乎选得正确，中等切削深度2.5mm，线速度200m/min，0.2mm进给，切削中碳钢，切削第三个零件一半时刀片断裂，发生了什么事？什么地方错了？我该怎么办？这些问题一起涌入你的脑海。很自然地你拿另一片新的刀片装入刀杆，重新开始，不要这样做！如果第一次失败，第二次也可能失败，正确做法应马上找原因。从基本方面开始。如果你改变条件，如线速度、进给率，检查CNC机床程序是否

38、正确。在安装一个新的刀片后检查刀高是否正确，是否夹紧，操作者是否把刀片内夹紧的偏心销安装正确，切深2.5mm是否过大？重新计算铁屑去除率和主轴功率，保证没有超过机床极限？检查所有的基本的和明显的潜在因素，在你认为一切正确，没有明显的错误后，再重新考虑所选的材料和断屑槽形是否合适？你知道当你用P10及相应切削参数开始试验时，主要是希望用高耐磨性中等韧性的刀片获得较长寿命，因此我们应该选用P25、P40韧性不够，事实上，你也有韧性更强的P40，但在这案中，关于韧性要求P25较好。我们想说的是在错误计算发生时你应有充分准备，你也需要花时间检查机床设置，确定结果，不要匆忙改变决定。好了，装上P25刀片

39、，重新开始试验，看看我们会获得什么结果。验证结果我们要验证实际结果的第一件事是铁屑，切削情况良好的铁屑形状为6或9的形状，其他较小，容易处理，对人无伤害的铁屑也是可以的。我们同样也要看一下铁屑的颜色，当铁屑离开工件时为淡黄金色，然后变为深蓝色，这说明切削条件良好。第四部分 最终报告及文件刀具性能报告时刀具试验过程中最重要的一个组成部分，没有它，试验结果便失去可信性和专业性，最终报告是达到你的目的的即购货订单的媒介。你填在报告表上的信息的数量并不重要，信息的准确性才是重要的，如果任何一个信息有误，则可能危机整个试验，因为用户可能对试验结果失去信任。我们可能要花费很多的时间讲解填写表格所有空栏是如

40、何重要，以及这种信息虽每一个有关人员是如何有价值，但实际上，最重要的信息是购买决策人员的基本利益，如果你不能满足这一需求，那试验将是徒劳的。下面看一下区别一个好报告的具体事项报告的结构报告形式有车、铣、钻、铰、螺纹五种形式。这些形式均用多种语言写成，可供选用，以满足个国家的需要。每个国家的报告表格在格式上稍有不同，但基本上都有4个部分。1、 用户与工件的特性列出关于用户和待加工工件的基本信息，有名称、地址、零件号、材料、硬度、加工类型、加工条件和所用功率，通常还有一块地方，可给出工件草图和加工工序。2、 加工信息包括各种加工数据，如速度、进给量、切深、刀夹、刀片的型式，以及刀片的等级。3、 试

41、验结果 列出每切削刃加工工件件数、刀具寿命、切削时间，以及表面粗糙度等。4、 分析报告的这一部分是你向用户表示你公司的刀具胜过其他竞争对手的机会，它通常包括的下列一项或几项内容，刀片成本的节约，生产成本的节约，生产效率的提高，以及全年总节约即效率等。如果你的报告不能突出其中一项效益，便会失去销售机遇。如何说明应尽力宣传节约和效益方面的情况。你向用户表面的效益和节约越多，你收到订单的机会就越大。效益就是用户使用你公司的机夹刀具获得超过别家公司的利益。这种利益有时可能是潜在的而不被用户所承认。我们的工作就是使用户能注意到这种潜在的效益。我们所有的刀具性能报告都有将要列入报价单的价格信息。这就使你能

42、证明成本可以降低和生产效率可以提高。下面讲一下向用户证明效益提高或降低成本的几种方法。降低刀片成本一种硬质合金刀片优于另一种刀片的成本有几个组成部分。可惜有些用户却只了解其中的一个部分，即刀片的价格。单独一项价格不能真正衡量刀具价值或成本。还必须看加工出的工件。这里，就每块刀片或刀刃所加工的工件数量。据此可以算出每个工件的刀片成本。其公式是：刀片的价格除以刀刃数，再除以每刃加工工件数，等于每个工件的刀片成本。X竞争对手刀片价格=4.80美元每个刀片的刃数=4每刃加工工件数=6（￥4.80/4=￥1.20/6=￥0.20）每个工件的刀片成本为0.20美元Y公司每个刀片的刃数=4每刃加工工件数=8

43、（￥5.60/4=￥1.4/8=￥0.175）每个工件的刀片成本为0.175美元。此例表明，X公司的价格虽然较低，但Y公司的刀片加工每个工件的费用却更低。本例中每件工件的刀片成本是按单个工件计算的，但如果我们去计算一年的总件数，那它的节约将是相当大的。设年生产量为24000件。X竞争对手：24000$0.20=4800.00美元Y公司：24000$0.175=4200.00美元 年节约为600.00美元我们将此种节约称为每件工件的降低的刀片成本更换刀具时停机时间的降低虽然前例的节约是很大的，但它还不足以使用户服从转向Y公司，还需要向用户表明，使用我们的产品会比其他竞争对手更有潜在的效益。我们再

44、仔细看一下前例。比如说Y公司的刀片每刃加工了8个工件。就是说此时必须要更换刀尖，或者说要转动3000次才能加工出年产24000件的数目，而竞争对手则必须更换4000次，才能加工出同样数量的工件。X竞争对手24000/6=4000次更换刀刃Y公司24000/8=3000次更换刀刃，减少1000次更换现在要计算出每次更换刀刃的费用，首先，必须估算出更换一次刀刃所需的时间。为便于本例技术，比如定为每换一次要1分钟。然后，再定出机床的工时费。本例定为每小时55.00美元。￥55.00/60分钟=0.916美元/分钟节约的1000分钟$0.916=916.00美元（节约的机床工时费）这916.00美元的

45、机床工时费就是用户所忽略的潜在价值。我们的工作就是使用户注意到这一潜在效益。我们称这种节约为降低更换刀刃停机时间。它可以用时间或美元来表示。生产效率的提高一个加工参数如速度、进给量的变化，通常会提供一个机会，可以用文件证明生产效率的提高。十有八九，用户对加工效率和缩短的周期会比刀具的价格更感兴趣。当然，你对用户提供的加工效率的提高如果真有价值的话。关于加工效率提高所获得的节约，有几种计算方法。其中有些地方比较难于验证。一种较难的方法是为试图被加工零件定出价值。例一比如用户购买了一个1元的锻件，要加工成销售3元的齿轮。该零件的附加值便是2元。如果一道工序就加工出整个齿轮，而且每小时加工30个齿轮

46、，那就赚得60元。而如果用高性能的硬质合金刀片，以高的速度或进给量加工，缩短了加工时间，每小时生产40个齿轮，就可以赚得了80元。每小时加工更多个工件而增值的20元就大大补偿了新型刀片的成本增值。这看起来简单，并且任何一个用户都会很容易了解这种计算数学。那么为什么又说它是一种较难的方法？因为要计算一个工件的真实增值，却决不会像本例这么简单。实际上这是很难的，大多数用户至少是从事制造和硬质合金采购的人员，却几乎没有关于他们所生产的零件的价值信息，也很少掌握各加工工序的增值情况。即使说用户对制造成本有一个分析，他也不愿告诉你。一种比较容易的说明生产效率提高的方法是制定加工机床的工时价值表。与前例的

47、经常变化的工件价值不同，机床工时值，即定额，是一个计算机床效率的可靠的常数值。 机床价格表机床类型每小时机床费用估算值汽车宇航通用机械主厂子承包厂数控车床2坐标和3坐标小于等于10KW48.00 42.00 55.00 42.45 11-20KW55.00 48.00 62.00 45.52 21-50KW63.00 55.00 70.00 55-60大于50KW72.00 63.00 78.00 62-65数控车床4坐标小于等于10KW55.00 50.0065.00 11-20KW60.00 55.0072.00 21-50KW65.00 60.0082.00 大于50KW70.00 65

48、.0090.00 机加工中心小于等于10KW11-25KW大于25KW铣床小于等于10KW11-30KW大于30KW专用机床小于等于10KW大于10KW自动线小于等于10个工位大于10个工位例二、下面使用的是上例同一种工件。这次我们采用￥55.00/Hr的加工工时费来计算成本。设加工效率为30件/小时，则每个零件加工工时是￥55.00/30=1.83元；换句话说：一个齿轮中有1.833元的加工量。现在我们改变一下加工条件，提高切削速度和进给量，达到较加工效率40件/小时，这样得到单价加工工时费：￥55.00/40=1.38元，平均每件加工费降低0.45元，即： 1.83元 - 1.38元 0.

49、45元若一批齿轮的年产量为10000件，则用户可减少总加工费用4500元。我们将这种提高生产效率的方式称为降低的工件加工费或单位加工费。另一方面则是节省了加工工时。用旧加工方法的生产效率是30件/小时，年产量按10000件计，则需330小时/年若用新加工方法，生产效率提高到40件/小时，则仅需250/年，即加工工时减少了83小时。这样，（￥55.00/Hr83Hr=￥4565元），现在可以说，加工节省了83小时，或节省费用4565元。我们将这种提高生产效率的方式称为提高的机床利用率。提高金属切除率有些用户对用理论计算的加工数值等效于提高生产效率的做法不习惯，他们只习惯于实在的有形的数字。计算出金属切除率是一种简便而可信的方法，它表明的生产效率几乎每个用户都能接受。计算金属切除率（mrr）公式是：V（米/分钟）f（进给量）t（切深）=立方厘米/分钟（mrr）例：第一次加工试验条件1600.42=128立方厘米/分钟（mrr）第二次加工试验条件1800.52=180立方厘米/分钟（mrr）第二次加工试验结果比第一次多切除了52立方厘米/分钟。即多切除40%/分钟，说明金属切除率提高了。我们这种提高效率的方式称为提高的金属切除率。它意味着用户每小时可加工更多的零件。报告要装订成册打印的报告好看，也易于阅读，不要给用户手写报告，除非你的书法特别好，而且要用黑墨水，不要用铅笔书写。交给用户