1393-卷板機(jī)設(shè)計(jì),板機(jī),設(shè)計(jì) 13.5 刀具成本的檢測(cè)加工成本是加工工具成本和切削成本的總和。機(jī)床成本由閑置費(fèi)用，加工費(fèi)用和工具改變費(fèi)用組成。當(dāng)改變切削速度的情況下閑置費(fèi)用保持不變。從機(jī)械數(shù)據(jù)手冊(cè)[24]上表明機(jī)械設(shè)備成本的公式如下：為了優(yōu)化切割條件,必須確定切割深度大小和切割速度的數(shù)學(xué)關(guān)系式.在 我們學(xué)習(xí)的泰勒模型將被用于確定切削速度對(duì)切削刀具壽命的影響:VT" =C ...........................................................................3-2V=切削速度T=切割時(shí)產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)金額側(cè)翼磨損(例如.0.2 毫米)N 和 C 都是由被使用的材料或者工作條件所決定的常數(shù). ,為了確定進(jìn)給時(shí)的常數(shù)‘n’和‘C’我們以 4140 鋼在實(shí)驗(yàn)的條件下進(jìn)行研究，以 LogV 和LogT 為坐標(biāo)進(jìn)行作圖，畫(huà)出了三種類(lèi)型的進(jìn)給圖形，圖 3-8A、圖 3-8B 是對(duì) KC313 為研究對(duì)象在干和濕的條件下分別做出的圖形，圖 3-9A 和圖 3-9B 是對(duì) KC732 為研究對(duì)象在干和濕兩種狀態(tài)下所做的圖形，另外,圖 3-10A、圖 3-10B 是以 KC5010 為研究對(duì)象在干和濕兩種狀況下所做的圖形. 從上述的圖形可以看出不管測(cè)量的次數(shù)有多少,其結(jié)果都是呈直線分布的形式下降,從曲線我們能夠看出，在相同的切削速度的條件下，增加磨損標(biāo)準(zhǔn)和對(duì) KC313 和 KC732 使用冷卻液都可以提高工具的使用壽命。然而，對(duì)于 KC5010 來(lái)說(shuō)提高磨損標(biāo)準(zhǔn)和降低使用冷卻液對(duì)提高KC5010 工具壽命有好處。冷卻乳液的這種抑制作用和對(duì)磨損機(jī)構(gòu)的效果我們把它列入到了第五章。以及其他類(lèi)型的磨損也將插入到那里研究。金屬的切削研究主要集中在刀具的磨損、刀具的壽命和磨損機(jī)理。不過(guò),未來(lái)的研究應(yīng)該更加關(guān)注其他因素的影響:? 通過(guò)工廠體系建立磨損標(biāo)準(zhǔn)，基本的刀具磨損開(kāi)端取決于工廠的產(chǎn)品。? 使用刀具的類(lèi)型，向碳素鋼刀具和高速切削刀具。這對(duì)于研究在干和濕的條件下研究影響刀具壽命的因素常數(shù)（C，n）是有用的。這將提高刀具的壽命，因?yàn)樗矊⒂绊懙角邢鞯慕?jīng)濟(jì)性[24]。為了確定切削液在選擇磨損標(biāo)準(zhǔn)時(shí)所起的作用，不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)常的進(jìn)給成本在 HMS下必須被研究。不同切削標(biāo)準(zhǔn)的刀具壽命常數(shù)在表（3-7）所列的表格中被摘錄和劃分。從圖 3-8A/B。圖 3-9A/B、圖 3-10A/B 的常數(shù)（C ，n）的價(jià)值在表 3-8 和表 3-9 中被反映出來(lái)。在以后的圖中說(shuō)明這些參數(shù)和磨損標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系。圖 3-11 描述了‘ n’和磨損標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系。當(dāng)提高 n 時(shí)磨損標(biāo)準(zhǔn)的變化。2（a） 以 Log（T）和 Log(V)為坐標(biāo)在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下所做的圖形（干條件）（b） 以 Log（T）和 Log(V)為坐標(biāo)在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下所做的圖形（濕條件）圖 3-8 KC313 在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)下由時(shí)間（ T）和速度（V）為坐標(biāo)所做的圖形（a）以 Log（ T）和 Log(V)為坐標(biāo)在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下所做的圖形（干條件）(b) 以 Log（T）和 Log(V)為坐標(biāo)在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下所做的圖形（濕條件）3(a) 以 Log（T）和 Log(V)為坐標(biāo)在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下所做的圖形（干條件）(b) 以 Log（T ）和 Log(V)為坐標(biāo)在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下所做的圖形（濕條件）圖 3-9 KC732 在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)下由時(shí)間（ T）和速度（V）為坐標(biāo)所做的圖形（a）以 Log（ T）和 Log(V)為坐標(biāo)在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下所做的圖形（干條件）(b) 以 Log（T）和 Log(V)為坐標(biāo)在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下所做的圖形（濕條件）4(a) 以 Log（T ）和 Log(V)為坐標(biāo)在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下所做的圖形（干條件）(c) 以 Log（T）和 Log(V)為坐標(biāo)在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下所做的圖形（濕條件）圖 3-10 KC5010 在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)下由時(shí)間（ T）和速度（V）為坐標(biāo)所做的圖形 （a）以 Log（ T）和 Log(V)為坐標(biāo)在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下所做的圖形（干條件） (b) 以 Log（T）和 Log(V)為坐標(biāo)在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下所做的圖形（濕條件）表 3-7 刀具壽命常數(shù)的范圍劃分5表 3-8 在三種刀具材料下由‘ C’和‘n’所做的磨損標(biāo)準(zhǔn)圖（干條件下）表 3-9 在三種刀具材料下由‘ C’和‘n’所做的磨損標(biāo)準(zhǔn)圖（濕條件下）6在這兩種條件下價(jià)值能夠得到提高，另外，濕潤(rùn)條件‘n’的價(jià)值要比干燥條件‘n’的價(jià)值低，直到磨損標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到 0.38 以后，干燥條件的‘n’開(kāi)始大于濕潤(rùn)條件的 ‘n’。圖 3-11B 可以看出‘C ’在磨損標(biāo)準(zhǔn)所做的圖形中，在干和濕的條件下磨損標(biāo)準(zhǔn)提高時(shí) ‘C 也隨之提高。然而，濕的條件下‘C’的價(jià)值要比干的條件下高。這證明在整個(gè)切削過(guò)程中通過(guò)使用冷卻液提高刀具的壽命和提高磨損標(biāo)準(zhǔn)都可以一直的保護(hù)切削刀具材料。接下來(lái)，圖 3-12A 描述了 KC732 材料在干和濕的條件下 ‘n’與磨損標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系。磨損價(jià)值隨著‘n’的提高而提高。此外，濕曲線要比干曲線高。圖 3-12B 描述的一個(gè)常數(shù)‘C’和磨損價(jià)值的比例關(guān)系。然而，濕條件的‘C’曲線比干條件下的曲線高，這表面對(duì)于材料 KC732來(lái)說(shuō)使用冷卻液是有益處的。更為重要的這有利于提高磨損標(biāo)準(zhǔn)。 ‘C’的價(jià)值越高，刀具的使用壽命也就變的越高。圖 3-13A 表明冷卻液對(duì)刀具性能的影響。因此。 ‘n’越高，刀具的使用壽命就越低。圖 3-13B 可以看出通過(guò)使用冷卻液和提高磨損價(jià)值可以降低‘C’ ，這說(shuō)明刀具在濕潤(rùn)的條件下，刀具的使用壽命比較短。之前研究的都是材料 KC313 和材料 KC732，提高‘n’就意味著刀具的壽命將被縮短。然而。大幅度的提高濕曲線‘C’超過(guò)干曲線‘C ’的補(bǔ)償下降，KC313 和 KC732 的使用壽命將延長(zhǎng)。與次相反。KC5010 對(duì)此正好相反。圖 3-14A 和圖 3-14B是沒(méi)有被碳包裹的情況（KC313） 。他表面了在干和濕的切削條件下不同磨損標(biāo)準(zhǔn)的切削速度的價(jià)值的關(guān)系。7（a ） n 與磨損標(biāo)準(zhǔn)為坐標(biāo)建立的關(guān)系圖（干和濕條件下）（b ） （b）C 與磨損標(biāo)準(zhǔn)為坐標(biāo)建立的關(guān)系圖（干和濕條件下）圖 3-11 KC313 的以泰勒常數(shù)與磨損標(biāo)準(zhǔn)為坐標(biāo)建立的關(guān)系圖（a）n 與磨損標(biāo)準(zhǔn)為坐標(biāo)建立的關(guān)系圖（干和濕條件下）(b) C 與磨損標(biāo)準(zhǔn)為坐標(biāo)建立的關(guān)系圖（干和濕條件下）8(a) n 與磨損標(biāo)準(zhǔn)為坐標(biāo)建立的關(guān)系圖（干和濕條件下）(b) C 與磨損標(biāo)準(zhǔn)為坐標(biāo)建立的關(guān)系圖（干和濕條件下）圖 3-12 KC732 的以泰勒常數(shù)與磨損標(biāo)準(zhǔn)為坐標(biāo)建立的關(guān)系圖（a）n 與磨損標(biāo)準(zhǔn)為坐標(biāo)建立的關(guān)系圖（干和濕條件下）(b) C 與磨損標(biāo)準(zhǔn)為坐標(biāo)建立的關(guān)系圖（干和濕條件下）9(a) n 與磨損標(biāo)準(zhǔn)為坐標(biāo)建立的關(guān)系圖（干和濕條件下）(b) C 與磨損標(biāo)準(zhǔn)為坐標(biāo)建立的關(guān)系圖（干和濕條件下）圖 3-13 KC5010 的以泰勒常數(shù)與磨損標(biāo)準(zhǔn)為坐標(biāo)建立的關(guān)系圖（a）n 與磨損標(biāo)準(zhǔn)為坐標(biāo)建立的關(guān)系圖（干和濕條件下）(b) C 與磨損標(biāo)準(zhǔn)為坐標(biāo)建立的關(guān)系圖（干和濕條件下）10這兩個(gè)條件表明當(dāng)磨損標(biāo)準(zhǔn)增加的同時(shí)機(jī)床的成本下降。盡管如此，當(dāng)成本增加的速度達(dá)到再增加就叨叨最佳時(shí)。圖 3-15A 和圖 3-15B 是由磨損標(biāo)準(zhǔn)在（ 0.4-0.6 毫米）時(shí)，干和濕條件下經(jīng)濟(jì)性的比較。干切削的最佳切削速度是 90 米/ 分而濕切削的最佳切削速度是120 米/分。在圖 3-16A 和圖 3-16B 中列出了在干和濕的條件下含有 KC732 涂層的速度與成本的函數(shù)關(guān)系。再次，當(dāng)磨損標(biāo)準(zhǔn)增加的時(shí)候，成本下降。此外，干切削的最佳切削速度是 260米/分，而濕切削的最佳切削速度是 360 米/ 分。這表面冷卻液對(duì)這種材料很重要，它不僅可以降低成本，而且還可以提高生產(chǎn)率。。圖 3-17A 和圖 3-17B 概括了在干和濕的條件下，對(duì)涂有 TIALN 的材料 KC5010 的切削速度和成本之間的關(guān)系。當(dāng)切削速度提高時(shí)，切削成本也隨之提高，當(dāng)磨損標(biāo)準(zhǔn)提高，切削成本下降。在這兩種切削條件下，最佳的切削成本是在速度最低達(dá)到 210 米/分的時(shí)候。圖 3-18A 和圖 3-18B 描述的是在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)和不同的切削條件下 KC732 和 KC5010 的切削成本的比較。它可以明確地反映出對(duì)于 KC732 來(lái)說(shuō)，冷卻液可以延長(zhǎng)刀具的壽命。切削速度從 260 米/分到 360 米 /分為最佳的切削速度。不過(guò)，對(duì)于 KC5010 來(lái)說(shuō)在高速加工的情況下冷卻液可以使它的刀具壽命降低而且使切削成本提高。從上面這些數(shù)據(jù)可以看出對(duì)于KC732 來(lái)說(shuō)，在速度為 210 米/分-310 米/分的速度范圍內(nèi)干切削要比濕切削的經(jīng)濟(jì)效率高。當(dāng)速度達(dá)到 310 米/分是效率最高。對(duì)于切削材料 KC5010 來(lái)說(shuō)在干條件下速度為 210 米/ 分時(shí)切削成本有效。因此，不管 KC732 的成本，它的磨損都遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超過(guò)沒(méi)有處理的 KC313 和KC5010。表 3-10 總結(jié)了干和濕條件下的最佳切削速度和最佳的切削成本。圖 3-19A 和圖 3-19B 列出的是沒(méi)有經(jīng)過(guò)處理的 KC313 在干和濕的條件下，不同的切削速度下切削成本和磨損標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系。圖 3-20A 和圖 3-20B 列出了處理后的 KC732 在干和濕的條件下的磨損標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)。圖 3-21A 和圖 3-21B 列除了 KC5010 在干和濕的條件下的磨損標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)。曲線表面在切削速度相同的條件下，增加磨損標(biāo)準(zhǔn)，切削成本下降。在圖 3-22A 表明在濕的條件下改變 KC313 的性能要比在干的條件下改變其性能使刀具的壽命降低。在圖 3-22B 可以看出 KC732 和 KC5010 經(jīng)過(guò)表面處理后的結(jié)果和側(cè)面的磨損情況。這清楚的表明在濕潤(rùn)的條件下 KC372 表面涂 TIN-TICN-TIN 要比在干的條件下效果明顯。在濕的條件下對(duì) KC5010 表面涂 TIALN 會(huì)減少它的刀具壽命。最后，KC732 在所有條件下它的切削性能都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超過(guò) KC5010。11(a) 在不同磨損標(biāo)準(zhǔn)下，切削速度與成本的關(guān)系圖干切削條件下）（b）在不同磨損標(biāo)準(zhǔn)下，切削速度與成本的關(guān)系圖（濕切削條件下）圖 3-14 KC313 的速度與切削成本的變化 （a）在不同磨損標(biāo)準(zhǔn)下，切削速度與成本的關(guān)系圖（干切削條件下） (b) 在不同磨損標(biāo)準(zhǔn)下，切削速度與成本的關(guān)系圖（濕切削條件下）12(a) 在磨損標(biāo)準(zhǔn)為 0.4 毫米時(shí)，成本與切削速度的關(guān)系圖(a) 在磨損標(biāo)準(zhǔn)為 0.6 毫米時(shí)，成本與切削速度的關(guān)系圖圖 3-15 以成本和速度為坐標(biāo)軸，在干和濕兩種情況下分別在兩種磨損標(biāo)準(zhǔn)下的比較。 13（a）在磨損標(biāo)準(zhǔn)為 0.4 毫米時(shí)，成本與切削速度的關(guān)系圖 (b) 在磨損標(biāo)準(zhǔn)為 0.6 毫米時(shí)，成本與切削速度的關(guān)系圖(a) 在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下，切削速度和成本的關(guān)系圖（干條件下）(b) 在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下，切削速度和成本的關(guān)系圖濕條件下）圖 3-16 KC732 的切削速度和成本的關(guān)系圖 （a）在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下，切削速度和成本的關(guān)系圖（干條件下）(b) 在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下，切削速度和成本的關(guān)系圖14（濕條件下）(a) 在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下，切削速度和成本的關(guān)系圖（干條件下）(b) 在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下，切削速度和成本的關(guān)系圖（濕條件下）圖 3-17 KC5010 的切削速度和成本的關(guān)系圖 （a）在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下，切削速度和成本的關(guān)系圖（干條件下）(b) 在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下，切削速度和成本的關(guān)系圖（濕條件下）15(a) 在磨損標(biāo)準(zhǔn)為 0.4 毫米的情況下，成本和速度的關(guān)系圖(b) 在磨損標(biāo)準(zhǔn)為 0.6 毫米的情況下，成本和速度的關(guān)系圖圖 3-18 在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下，對(duì) KC732 和 KC5010 的切削成本的比較。（a）在磨損標(biāo)準(zhǔn)為 0.4 毫米的情況下，成本和速度做出的關(guān)系圖 (b) 在磨損標(biāo)準(zhǔn)為0.6 毫米的情況下，成本和速度做出的關(guān)系圖16表 3-10 在相同的磨損標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，三種刀具材料的比較17（a） 在不同的切削速度下，磨損標(biāo)準(zhǔn)與切削成本的關(guān)系圖（干條件下）（b） 在不同的切削速度下，磨損標(biāo)準(zhǔn)與切削成本的關(guān)系圖（濕條件下）圖 3-19 KC313 磨損標(biāo)準(zhǔn)和成本的關(guān)系圖（a ）在不同的切削速度下，磨損標(biāo)準(zhǔn)與切削成本的關(guān)系圖（干條件下）(b) 在不同的切削速度下，磨損標(biāo)準(zhǔn)與切削成本的關(guān)系圖（濕條件18下）(a) 在不同的切削速度下，磨損標(biāo)準(zhǔn)與切削成本的關(guān)系圖（干條件下）(b)在不同的切削速度下，磨損標(biāo)準(zhǔn)與切削成本的關(guān)系圖（濕條件下）圖 3-20 KC732 磨損標(biāo)準(zhǔn)和成本的關(guān)系圖（a ）在不同的切削速度下，磨損標(biāo)準(zhǔn)與切削成本的關(guān)系圖（干條件下）(b) 在不同的切削速度下，磨損標(biāo)準(zhǔn)與切削成本的關(guān)系圖（濕條件19下）(a) 在不同的切削速度下，磨損標(biāo)準(zhǔn)與切削成本的關(guān)系圖（干條件下）(b) 在不同的切削速度下，磨損標(biāo)準(zhǔn)與切削成本的關(guān)系圖（濕條件下）圖 3-21 KC5010 磨損標(biāo)準(zhǔn)和成本的變化圖 （a ）在不同的切削速度下，磨損標(biāo)準(zhǔn)與切削成20本的關(guān)系圖（干條件下）(b) 在不同的切削速度下，磨損標(biāo)準(zhǔn)與切削成本的關(guān)系圖（濕條件下）(a) KC313 在磨損標(biāo)準(zhǔn)為 0.4 毫米的情況下刀具的壽命圖（干和濕）（b）在磨損標(biāo)準(zhǔn)為 0.4 毫米的情況下，KC732 和 KC5010 的刀具壽命圖（干和濕）21圖 3-22 在磨損標(biāo)準(zhǔn)為 0.4 毫米，干和濕條件下，刀具壽命的比較（a）KC313 在磨損標(biāo)準(zhǔn)為 0.4 毫米的情況下刀具的壽命圖（干和濕）(b) 在磨損標(biāo)準(zhǔn)為 0.4 毫米的情況下，KC732 和 KC5010 的刀具壽命圖（干和濕）在實(shí)驗(yàn)測(cè)試的速度范圍內(nèi)，分別在干和濕的情況下，對(duì)刀具材料重新進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果提出了不經(jīng)過(guò)熱處理的 KC313，表面涂有 TIALN 的 KC5010 和 KC732。從圖 3-23A 和圖 3-23B可以看出 KC313 在切削速度分別為 100 米/分、160 米/ 分的情況下，理論和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一致表明了泰勒公式在刀具壽命預(yù)言中是正確的。圖 3-24A 和圖 3-24B表明 KC5010 在理論和實(shí)驗(yàn)中的結(jié)果，在速度為 280 米/分和速度為 390 米/ 分的情況下完全的一致被證明。KC732 的理論和實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)在速度分別為 280 米/分和 390 米/ 分的情況下在圖 3-25A 和圖 3-25B 中被證明。本節(jié)介紹樣本結(jié)果與其他數(shù)字列入附錄22（a） 速度為 100 米/分的情況下 KC313 理論和實(shí)驗(yàn)的關(guān)系圖23（b） 速度為 160 米/分的情況下 KC313 理論和實(shí)驗(yàn)的關(guān)系圖圖 3-23 在不同速度的情況下 KC313 分別在干和濕時(shí)理論和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果（a）速度為 100 米/分的情況下 KC313 理論和實(shí)驗(yàn)的關(guān)系圖 (b) 速度為 160米/分的情況下 KC313 理論和實(shí)驗(yàn)的關(guān)系圖(a) KC5010 在速度為 280 米/分的情況下理論和實(shí)驗(yàn)的關(guān)系圖24(b) KC5010 在速度為 390 米/分的情況下理論和實(shí)驗(yàn)的關(guān)系圖圖 3-24 KC5010 在不同的速度情況下，分別在干和濕時(shí)理論和實(shí)驗(yàn)的關(guān)系（a）KC5010 在速度為 280 米/ 分的情況下理論和實(shí)驗(yàn)的關(guān)系圖(b) KC5010 在速度為 390 米/分的情況下理論和實(shí)驗(yàn)的關(guān)系圖(a) KC732 在速度為 280 米/分時(shí)理論和實(shí)驗(yàn)的關(guān)系圖25(b) KC732 在速度為 390 米/分時(shí)理論和實(shí)驗(yàn)的關(guān)系圖圖 3-25KC732 在不同的速度情況下，分別在干和濕時(shí)理論和實(shí)驗(yàn)的關(guān)系（a）KC732 在速度為 280 米/ 分時(shí)理論和實(shí)驗(yàn)的關(guān)系圖(b) KC732 在速度為390 米/分時(shí)理論和實(shí)驗(yàn)的關(guān)系圖