【国家标准(GB)】 立铣刀寿命试验

GB/T 16460- 1996
本标准等同采用国际标准IS0）8688-2：1989《锐刀寿命试验本标准下1996年7月5H首次发布
本标准从1997年2月1暨起实施
本标准附录A，附录B和附录C都是标准的附录本标准附录）是提示的附录。
本标准由全国刀具标准化技术委员会提出并归口本标准主要起草单位：成都工具研究所。本标准主爱起革人：谢萍、许祖德、沈L晶70
第“部分：立饶刀》
GB/T16460-1996
ISO前言
ISO（国际标准化组织）是一个世界性的国家标准团体（IS）成员体）的联盟。国际标准的制定般由IS）的技术委员会进行。每个成员体如对某个为此已建立技术委员会的题育感兴趣，均有权派代表参加该技术委员会I作。与IS有联络的政府性和非政府性的国际组织也参加国际标准工作。IS(）IE（国际电工委员会）在所有电工标准化事务方面紧密合作。由技术委员会采纳的国际标准草案，在由IS理事会接收为国际标准之前，均提交给成员体批准。按IS(）章程，至少需75%的投票成员体的批准才能通过。国际标准ISO86882是由ISO/T29工具技术委员会制定。使用者应注意所有国际标准从一个时期到另-时期的修订。这里任何参考的其他国际标准均指其最新版本·除非特别说明。
0引言
中华人民共和国国家标准
立铣刀寿命试验
Tool life testing in end millingGB/T 16460-1996
idtIS8688-2:1989
单刃车削刀具寿命试验的步骤和条件是国际标准ISO3685的主题。由于该标准的应用卓有成效，故要求制定其他通用切削方法的类似文件。在国际生产工程研究学会（CIRP）的倡议下拟定的本国际标准，适用于用高速钢立铣刀进行立铣加工，它是·一种主要的机械加工方式，如图1～图3所示。&
图1槽铣试验
国家技术监督局1996-07-05批准72
1997-02-01实施
a)逆铣
GB/T164601996
图2立铣试验(uua）
图3立铣试验（a.a.）
b）铣
本标准所推荐的方法既适合实验室也适合工厂应用，其目的是统-一步骤，当对切削刀具、工件材料、切削参数和切削液作比较时，能提高试验结果的可靠性和可比性。为「尽可能达到这个且的，本标准中包括的推荐的参考材料和条件，应尽实际所能地采用。此外，标准中的推荐值可用来帮助确定推荐的切削数据，或确定限制因索利-一些加工特性值，如切削力、已加工表面的特性值和切屑形状等。尤其是为了上述目的即使本来已给出推荐数值的某些参数·都可能必须作为变量使用。
本标准推荐的试验条件适用于对具有正常金相组织的钢和铸铁件作立铣试验。但是，若作适当的修改，本国际标准也可适用于其他材料或为特殊用途而研制的刀具的立铣试验规定的推荐值的精度应认为是最低要求。与推荐值的任何偏离都应在试验报告中详细说明注：本标准未规定验收试验，也不作此种使用。73
1范围
GB/T16460-1996
本标准规定了用高速钢立铣刀铣削钢利铸铁件进行刀具寿命试验时的推荐程序，它适用下实验帘和生产实际
本标准规定了下列三种类型立饶试验的规范：a）铣槽（见图l）；
b）以周齿切削为主的立铣侧铣（见图2)；（）以端齿切削为主的立饶端铣（见图3）。立时可按以小两种类型来考虑切削条件：a）刀具要由于磨损而失效的条件；b）刀具主要由」其他现象·如切削刃破裂或塑性变形而失效的条件本标准只考虑以刀具磨损为主的试验的推荐值，述第二种类型条件的试验正在研究之中。对于每种类型的试验，规定了有关下列因素的推荐值：工件、刀具、切削液、切削条件、设备、小！的失效和刀具寿命的评定、试验步骤以及结果的记录、评估和报告2引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时、所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性GB699-88优质碳素结构钢技术条件GB1110-85直柄立铣刀
GB1112: 81
GB 3933--- 83
GB 6133 -85
GB 9439 88
直柄键槽铣刀
升降台铣床精度
削平型直柄刀具夹头
灰铸铁件
高速.工具钢棒技术条件
GB 9943 :88
GB3/T1220)4--90金属切削基本术语1996单刃车削刀具寿命试验www.bzxz.net
GB/T 16461
IS0/R185灰铸铁的分类
ISO/R 683 3
热处理钢、合金钢和易切钢第三部分：含硫量受控制经泽火和间火的非合金锻钢
数据的统计解释一一有关均值和方差的估算和检验方法1S0 2854
3工件
3.1工件材料
原则上，各试验者可按其需要任选工件材料。但是，为了提高各试验者所得试验结果间的可比性·建议选用下列材料之一作为参考材料，即按GB699的15钢或按（GB9439的IIT250铸铁，参考材料更训详细的规范列在附录A（标准的附录）中。材料在规范以内的变化会对其可加工性产生影响·者要求供应规范较严格的工件材料以减少比类影响·应与供方协商。
有关工科材料的信息：例如：牌号、化学成分、物理性能、显微组织、工件材料的生产I艺过理如热轧、锻造、铸造或冷拉）以及各种热处理的全部细节都应在试验报售中作出报告（见9.3.1租附录A）检测所制备工件材料的硬度时·应在每个试件一端横截面的试验区1测定对推荐的「件销·其74
GB/T16460.1996
硬度压痕应分布在试验区的平行下长边的中心线上，至少应测定5点，中心…点，两侧等近边缘“点，在中心点利边缘点之间备一（见图4)武验区
试验区
图1硬度检测
对从较大坏料切下来的工件或预计硬度变化较显著的工件·应补充硬度测.以候确知硬度值是否在规定的范围内，对这些测定点的位置及测定方法都应在试验报告中作出报告、同批材料的硬度偏差应尽可能的小，参考材料的实际值列于附录A，而类似材料的硬度偏差是算术均信的土5券。
为了在相当长的时间内都能比较试验结果，建议各试验者购备足够数量的参考材料以满是其需求，3.2尺小
3.2.1建议用于立铣（见9.3.1）的工件应为棒料或方料，其最小宽度为2倍铣刀直径（如用1）25mm时最小宽度为50mm），最小长度为10倍铣刀直径（如D=25mm时，最小长度为250mm），件是建议优先采闲20倍刀直径的长度。工件的宽度和高度的最大值与最小值由所需试验的次数及对材料均习性的要求来决定.其限制条件是必须确保在加工中有足够的稳定性。对实际选用的尺寸应作出报3.2.2对于傳铁材料，在所选择的方料尺寸内，必须达到要求的金相组织。4刀具：铣刀
原则上·各试验者可按其需要任选铣刀。但是，为了提高各试验者所得试验结果间的可出性·推用直径为25mm的键槽铣刀作铣槽试验（见图1），推荐用直径为25mm的四槽立铣刀作立锐试验（见冬2利[图3
与所推荐铣刀条件的任何差别，都应作出报告4.1尺小和公差
所推荐铣刀的尺寸应按GB1110和GB1112的规定，其基本尺寸列于图5和图6.在间-试验中，所使用各铣刀间的偏差应最小（见4.2和9.3）。75
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图5(GB1110)
4.2刀！儿何参数
GB/T16460- 1996
1#2:h61
键槽铣刀GB110)
4.2.1建议在刀具的儿何参数不是试验变量的所有切削试验中.统一使用表1所列的儿何参数几贝儿何角度的代号按（B/T12204（图7）图7
按（GB/T12201的术语
刃倾角
副偏角
正交前角
正交后角
(第-后面）
刀具的儿何参数
立铣力利键槽铣刀的几何参数和公差儿何参数和公差
通用术语
螺旋角
副偏角
径间前角
(菌周面切削刃)
30°+2°
键槽铣刀
按GB/T1220.1的术语
副后角
（第·副后面）
GB/T 16460
表！（完）
通用术语
主后角
(端切削刃）
刃带，
径向圆跳动量，
轴向圆跳动量。
倒角（15°）或
倒圆半径。
儿何参数和公差
0. 3t 0. )
键槽锐刀
0.2最大
0, 12+0. 03
同一试验中，所用各铣刀闻的偏差应最小，即实际偏美应小于表1所列公差。对主后角α特别要注意这点
州严儿何参数公差的乃具的供货条件、应与供方协商。4.2.2切削试验时，若刀具的几何参数是试验变量，则所有的试验刀！必须山同炉号的批钢制避·并经间样的热处理。
同试验中。所用各铣刀间的偏差应最小。要求供应满足这要求的月其时·应与供方协商。4.3月只条件
为了避免再磨的影响，推荐只使用新刀具作试验。但是，如果要研究乃其渠蘑的影响时，则铣乃重磨后的直径不得小于铣刀初始直径的90%。应报告试验时铣刀的实际直径，铣刀前南的表面粗糙度R，不得超过1.25um，后面的表面粗糙度R不得超过.8mml4.4刀具材料
在刀具材料本身不是试验变量的所有切削试验中，试验者应确定一合适的参考乃具材料进行研究。原则上，试验者可按其需要任选刀具材料。但是·为了提高各试验者所得试验结果间的可比性，推得选用下列材料之-~作为参考乃具材料：非涂层不含钻的高速钢（(W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2）：或者含高速钢（W6Mo5Cr4V2Co5和W2Mo9Cr4VCo8），这些钢都应符合GB9943.如有可能，要求尽量用间·批材料制作刀具。
要求供应规范较严格的参考刀具材料作切削试验时，应与供方协商，以尽可能地保证刀具材料有较好的均匀性。这些参考的刀具材料不应经涂层和表面处理。如果刀具材料是试验变量时·应披告材料的类别及尽可能多的特性。对任何涂层或表面处理的情况·应作出详细报告。4.5刀具的安装
立铣刀和键槽铣刀应装夹在符合（36133的夹头内·夹紧要可靠。铣刀安装质，应仔细检查其切削刃的跳动量（在已安装的刀具上）。切削刃上任一点的最人圆跳动量不得超过下列值：径向圆跳动--50μm
轴向圆跳动=30gm
使用标准的刀只和夹头，装在一般的机床上，就能达到上面规定的圆跳动量。对于使用表2和表3中较低的每齿进给量的试验条件，应对刀具和夹头多加挑选，以减少圆跳动量的实际值。试验时要测量和记录实际的圆跳动量。77
5切削液
GB/T16460
切削钢件时应便用切削液，切削铸铁时，不推荐使用切削液。对切削液应有期确的规效。即这冲规应包括：商标、溶液成分、实际的浓度、水的硬度（当用水作稀释剂时）、溶液或乳化液的PI值使川切削液时，切削液应“淹没”刀且的切削部分，其流速不应低于31.min·或按金属切潮率计得cmmin不低了0.1L./min.应选用较高流速。对喷嘴的直径、流速和蓄液箱的温度都应作出报告6切削条件
按表2和表3选择和组合推荐的切削数据时，要适应和突出本标准述及的铣削型式（见图！、图）同时还要考虑是逆镜（进给运动和刀具的圆周运动方向相反）还是顺铣（进给运动租刀具的圆周运动方间树同）。
6.1推荐的切削条件
对所有每达进给量厂背吃刀量或侧吃力量a不是主要试验变量的试验，其切削终件应按和提3选取
表2键槽铣刀的推荐切削条件
切削条件
背吃刀量a
侧吃刀量山，
进给量！
×）键槽铣刀的直径。
背屹刀量a
谢吃量
选给量
mm/齿
mm/齿
表3立铣刀的推荐切削条件
（见图|2）
背吃刀量利侧吃刀量的公差为士5%。6.2其他切削条件
（阁3）
当进给量、背吃刀量或侧吃刀量作为试验变量的情况下，所有的数据都应明确地规。供是·应该注意，切削条件应在刀其、机床、夹具等性能条件合适的范围内选择，以便获得可靠的试验结果在表2或表3中指定的切削条件不能达到的情况下，应尽可能选择相近值·其最小切削用量应衍合表1中列出的镇：
立铣刀的最大侧吃量4，不得大0.8D\。1）D为铣刀的径（对直径为25mm的标准铣刀，其最大侧吃刀量a：为20mm）深用说明：
1）国标准原文为“轴向切削深度\和\径向切削深度\；本标准按（B3/T12204收为“背迄刀量“和\侧挖月量\78
切削条件
最小齿进给量
最小背吃刀量《，
最小侧吃刀量t，
GB/T16460-1996
表4切削条件的最小限制值
：对卡u.低于0.251).a.至少应为o.251)对于a.低于0.25D.a%至少应为0.251)6.3切削速度
切削速度是由铣刀公称直径所确定的圆周速度（见图5和图6）。应在代表试验条件且具有负载的条件下测量平均速度，表明试验条件已考虑到由于切削作用产生的速度损失。建议通过预试验来确定所需的切削速度·也可以从切削数据手册中查到合适的切削速度，对于参考T件材料和参考刀具例如W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2的高速钢刀具，该速度为30m/min行，W6Mo5Cr4V2Co5和W2Mo9Cr4VCo8的高速钢刀具为35m/min左右切削速度稍有变动将显著地影响刀只寿命，例如速度改变5，儿乎可使刀具存命减半或加倍。7刀具失效和刀具寿命的判据
7.1前言
在车间的实际生产情况下，刀具不能再加工出符合要求的尺寸和表面质量的工件的时刻通常决定了有效刀具寿命的终止点。而刀具从开始直至不能继续切削的瞬间的段时问可认为是有效刀具寿命。但是，出于切削条件等的不同，认为刀具已达到有效刀寿命的终点的原因在各种场合下可各不和同。为了提高试验结果的可靠性和可比性，重要的是要把刀具寿命定义为：刀具送到刀具寿命判据的某一规定值前的总切削时间。
要使得出的试验数据可靠，并能同各种来源的试验数据作比较，必须对刀具的失效现象（见7.3）加以识别和分类，再推荐一些判据及其限制值，并用它们来确定刀具有效寿命的终点（见7.4）。根据切削刃上发生失效的部位不同，可取不同的限制值。本标准推荐用磨损形式的刀具失效来决定刀具的寿命。因为还有其他形式的刀具失效可决定刀具有效寿命的终点，故在7.2条定义中考虑了裂纹、崩刃和变形。根括切削条件的不同，每种刀具失效的产生或发展，其方式各异。当可测量的刀具失效形式不止个时对每个失效形式都需作记录，只要其中有一个失效现象先达到限制值，即判定刀具的寿命到了。用来决定刀具寿命的刀具失效判据值同试验所需材料的数量及试验成本有关。如果限制值太高，所获得试验结果的成本会超过这些试验结果的价值；如果限制值太低，所获得的试验结果可能因为是由该试验条件下失效过程的初始阶段所决定而不可靠。本条中列举了许多刀具失效现象，其中有一些现象在本标准推荐的试验条件下可能只偶然地产生，7.2定义
本标准中应用下列定义。
7.2.1刀具失效：由切削过程引起的刀具切削部分的所有变化。刀具失效分为两大类：刀具磨损和崩刃7.2.1.7刀具磨损：在切削过程中，出于刀具材料的逐渐损耗，使刀具切削部分改变了源有的形状。7.2.1.2脆性破裂（崩刃）：在切削过程中、于裂纹源而使刀具的切削部分出现裂纹，使刀具材料以小碎块形式崩落。
7.2.2刀只失效的量度：用数值来表示刀具某种失效尺度的一个量。GB/T16460--1996
例如：后面磨损带宽度VB1（见7.3.1.1）。7.2.3刀具寿命判据：规定的刀具失效量度的一个预定值或规定现象的出现。例如：后面磨损带宽度VB1=0.3mm（见7.4.1）。7.2.4刀具寿命7切削部分达到规定的刀具寿命判据所需总的切削时间（见7.5）。7.3乃具失效现象
立铣刀和键槽铣刀的磨损如图8所示。VB3
原始切削刃
部位3
部位1
部位1
部位2
部位2
原始切削刃
图8立铣刀和键槽铣刀的磨损
7.3.1后面磨损(VB)
在切削过程中，刀具后面上的材料损耗，造成后面磨损带逐渐发展。7.3.1.1均匀后面磨损(VB1)
后面磨损
通常为条等宽度的磨损带并在与整个作用切削刃相毗邻的后面上扩展（图9）80
7.3.1.2不均匀后面磨损(VB2)
GB/T16460--1996
宽度不规则的磨损带，该磨损带和源始后面相交产生的廓形在每个位置测量是变化的（图10）图10
7.3.1.3扇部后面磨损（VB3)
指局部范围内突出的后面磨损形式，它在后面的特定部分上发展（见图8.部位1.2，3）（图11）。图11
7.3.2前面磨损（KT)
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