必要性衡量刀具性能的重要指標(biāo)——刀具壽命，不僅影響零件的加工效率，而且對(duì)于產(chǎn)品的質(zhì)量至關(guān)重要，針對(duì)生產(chǎn)線而言，刀具壽命是質(zhì)量控制的重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象。在生產(chǎn)線正常加工過程中，都無人干預(yù)，如果刀具出現(xiàn)質(zhì)量問題不能及時(shí)被發(fā)現(xiàn)，輕則會(huì)出現(xiàn)成批性質(zhì)量問題，重則會(huì)造成設(shè)備撞擊事件。因此，必須嚴(yán)格控制刀具壽命，實(shí)時(shí)跟蹤刀具的切削狀態(tài)，對(duì)刀具的使用狀況進(jìn)行在線控制，對(duì)加工過程中出現(xiàn)的刀具磨損或破損現(xiàn)象，及時(shí)預(yù)警更換，才能更好地保證零件的加工進(jìn)程，確保零件在加工過程中，不會(huì)因刀具壽命出現(xiàn)質(zhì)量問題。 現(xiàn)狀 傳統(tǒng)的加工方式一般為單機(jī)單人操作，加工過程中，主要依靠工人憑借加工經(jīng)驗(yàn)對(duì)刀具進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和更換，因此對(duì)于刀具壽命也無量化要求，只單憑工人的加工經(jīng)驗(yàn)和感覺。刀具失效的形式刀具失效是指刀具使用一段時(shí)間后，在切削過程中，刀具刃部失去切削能力，常見的刀具失效形式有刀具磨損、破損和刀具品質(zhì)不良。刀具磨損是刀具的刃部在切削一段時(shí)間后，切削能力下降，不能滿足所加工的尺寸和表面粗糙度要求，如圖1所示。出現(xiàn)此類現(xiàn)象，就需要及時(shí)更換刀具，防止刀具出現(xiàn)破損現(xiàn)象，對(duì)于殼體加工而言，刀具磨損主要表現(xiàn)在所加工的零件尺寸不合格、加工表面粗糙度不能滿足圖樣要求。

需要指出的是：使用高度對(duì)刀儀。應(yīng)該事先通過試切等方法，將一把刀的刀尖精確調(diào)整到與主軸軸線等高，然后分別將對(duì)刀儀安放在機(jī)床的內(nèi)側(cè)水平縱向?qū)к壝婧椭谢鍖?dǎo)軌面上，使對(duì)刀板的下面與刀尖等高后，再分別調(diào)整墊圈的厚度。鎖緊螺母后，即可作為今后安裝刀具使用。刀具監(jiān)控該對(duì)刀儀可以根據(jù)不同類型的刀具，將其安放在不同高度的平面上：可以針對(duì)不同的機(jī)床，通過調(diào)整墊圈，調(diào)整對(duì)刀板的高度，靈活使用對(duì)刀板A或B面檢測(cè)刀尖高度，使用范圍廣。加工中心工作時(shí)，刀具的選擇和安裝正確與否，對(duì)加工質(zhì)量和延長刀具使用壽命的影響十分顯著。操作者應(yīng)該重視刀具的安裝問題，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，采用合理的方法快速、正確地安裝好刀具，以保證切削的順利進(jìn)行和穩(wěn)定地控制工件加工質(zhì)量。

對(duì)于硬質(zhì)合金刀具來說，如果刀具安裝不正確的話，很容易就會(huì)出現(xiàn)刀具崩刃、工件損壞，甚至機(jī)床損壞的情況出現(xiàn)。對(duì)于切斷刀來說，刀具安裝的時(shí)候如果沒裝好，沒有垂直于工件或者是切削刃高于低于工件的中心軸線的話，對(duì)于刀具壽命和切削出來的效果將會(huì)有很大的影響，如果問題嚴(yán)重的話，甚至可能會(huì)出現(xiàn)刀具失效斷裂的情況，因此為了保證刀具切削效果，使用者們都應(yīng)該遵循一個(gè)基本的安裝原則。1、對(duì)于鎖緊部位要清潔干凈，同時(shí)將切斷刀具安裝在六角磚塔上，用測(cè)量工具指示表測(cè)量刀具偏差，并保證偏差不超過1mm。2、通過檢查產(chǎn)生的切屑判斷刀具是否安裝垂直，如果切出來的廢屑呈現(xiàn)長絲狀流向一側(cè)，那么刀具的安裝就是有問題了。如果切斷刀的圓角處提前磨損，那么就是說明刀片安裝錯(cuò)誤，刀片的一邊比另一邊承受更大壓力。3、由于刀具本身的脆弱性，因此輕微的刀具碰撞都會(huì)引起刀具產(chǎn)生偏差。因而在安裝后，要時(shí)常檢查工具的切削條件，有助于識(shí)別和防止刀具的失效。4、在安裝刀具的時(shí)候，主要考慮的問題之一就是切削刃與工件軸線的位置。如果刀片安裝錯(cuò)誤，將引起一連串的問題，例如刀具磨損快、刀具失效、切削效果差等。由于查明切削刃的實(shí)際狀況比較困難，因此這些問題將持續(xù)惡化，而在一些比較老的機(jī)床上，這些現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。大多數(shù)的硬質(zhì)合金刀片，在安裝時(shí)都需要裝在略高于工件中心軸線的位置，這樣有利于在焊接斷屑器的時(shí)候可以保證刀片能夠安全可靠的裝在刀桿上。5、如果把刀片安裝在略高于中心的位置，那么切削時(shí)候的切向力將會(huì)作用在更大的刀片面積上，這樣操作的話，會(huì)增加刀具強(qiáng)度使得刀片能夠牢牢的固定在刀槽中。6、當(dāng)?shù)镀惭b位置低于中心線時(shí)，會(huì)產(chǎn)生的＊嚴(yán)重后果是刀片被拉出。當(dāng)?shù)镀佑|到整體型棒料的時(shí)候，工件的旋轉(zhuǎn)會(huì)將刀片拉出刀槽；當(dāng)工件上的殘留毛刺堆積在切削刃上的時(shí)候，工件繼續(xù)旋轉(zhuǎn)的話，那么刀片將會(huì)被拉出刀槽。當(dāng)這種情況沒有被及時(shí)發(fā)現(xiàn)阻止的話，將會(huì)使得刀夾在在繼續(xù)加工的時(shí)候被損壞，并且還有可能會(huì)使得機(jī)床和工件同時(shí)被損壞。即便運(yùn)氣好刀片沒有被拉出刀夾，那么切削刃頂部旋轉(zhuǎn)的毛刺一樣會(huì)導(dǎo)致刀具產(chǎn)生損壞。7、刀片和刀板的組合方式應(yīng)該以讓廢屑順利排出為目的。如果在工件切斷之前，廢屑堆積并且進(jìn)入槽中，那么刀片就會(huì)極有可能再次對(duì)這些廢屑進(jìn)行切削。如果廢屑與刀板產(chǎn)生劇烈摩擦，那么將會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，產(chǎn)生疲勞過度和加速失效。

1）刀片牌號(hào)、規(guī)格選擇不當(dāng)，如刀片的厚度太薄或粗加工時(shí)選用了太硬太脆的牌號(hào)。對(duì)策：增大刀片厚度或?qū)⒌镀⒀b，選用抗彎強(qiáng)度及韌性較高的牌號(hào)。2） 刀具幾何參數(shù)選擇不當(dāng)（如前后角過大等）。對(duì)策：可從以下幾方面著手重新設(shè)計(jì)刀具。① 適當(dāng)減小前、后角。② 采用較大的負(fù)刃傾角。③ 減小主偏角。④ 采用較大的負(fù)倒棱或刃口圓弧。⑤ 修磨過渡切削刃，增強(qiáng)刀尖。3）刀片的焊接工藝不正確，造成焊接應(yīng)力過大或焊接裂縫。對(duì)策：①避免采用三面封閉的刀片槽結(jié)構(gòu)。②正確選用焊料。③避免采用氧炔焰加熱焊接，并且在焊接后應(yīng)保溫，以消除內(nèi)應(yīng)力。④盡可能改用機(jī)械夾固的結(jié)構(gòu)。4）刃磨方法不當(dāng)，造成磨削應(yīng)力及磨削裂紋；對(duì)PCBN銑刀刃磨后刀齒的振擺過大，使個(gè)別刀齒負(fù)荷過重，也會(huì)造成打刀。對(duì)策：①采用間斷磨削或金剛石砂輪磨削。②選用較軟的砂輪，并經(jīng)常修整保持砂輪鋒利。③注意刃磨質(zhì)量，嚴(yán)格控制銑刀刀齒的振擺量。5） 刀具破損切削用量選擇不合理，如用量過大，便機(jī)床悶車；斷續(xù)切削時(shí)，切削速度過高，進(jìn)給量過大，毛坯余量不均勻時(shí)，切削深度過小；切削高錳鋼等加工硬化傾向大的材料時(shí)，進(jìn)給量過小等。對(duì)策：重新選擇切削用量。6） 機(jī)械夾固式刀具的刀槽底面不平整或刀片伸出過長等結(jié)構(gòu)上的原因。對(duì)策：①修整刀槽底面。②合理布置切削液噴嘴的位置。③淬硬刀桿在刀片下面增加硬質(zhì)合金墊片。

1、磨料磨損主要原因是工件材料中的雜質(zhì)，基體組織中所含的碳化物、氮化物和氧化物等硬質(zhì)點(diǎn)和積屑瘤的碎片，在刀具表面劃出溝紋所造成的機(jī)械磨損。在各種切削速度條件下,都存在磨料磨損，它是低速刀具磨損的主要原因。2、粘結(jié)磨損在一定的壓力和溫度的作用下,刀具切削部分與切屑接觸和摩擦,將會(huì)產(chǎn)生材料分子間的吸附作用,刀具材料的部分硬質(zhì)點(diǎn)會(huì)被工件和切屑帶走,造成粘結(jié)磨損。3、擴(kuò)散磨損切削時(shí),在高溫的作用下,接觸面之間分子活動(dòng)能量大,產(chǎn)生合金元素相互相置換,如高速刀具在前刀面上形成含Cr、C較高的白色層,不斷被切屑帶走。切削鋼件溫度在800~1000度時(shí),硬質(zhì)合金中的Co、C、W擴(kuò)散到切屑中去,鋼中的Fe擴(kuò)散到刀面上,形成硬度低而脆的復(fù)合碳化物,加速刀具磨損。4、化學(xué)磨損空氣中的氧在高溫條件下,會(huì)使硬質(zhì)合金產(chǎn)生表面氧化膜,形成一層硬度較低的化合物,被切屑帶走，造成刀具磨損，稱為化學(xué)磨損。