ISO 8442-5 2004刀具的锋利度和刀刃保持试验机 2

刀具锋利度及刀刃保持试验机

广州精拓电子设备有限公司采用国际标准EN ISO 8442－1:1997《与食品接触的（刀具和餐具）制品及材料第一部分：食品制备用刀具技术要求》和EN ISO 8442-5：2004《与食品接触的（刀具和餐具）制品及材料第五部分：锋利度及耐用度测试方法》，并参照GB/T 15067《不锈钢餐具》和GB《不锈钢水果刀》草案的规定研制。

刀具锋利度和耐用度测试方法

A.1 适用范围

使用本锋利度及耐用度测试仪的刀片应符合平直性的要求。

A.2 测试环境条件

A.2.1 环境相对湿度：（65±10）%。

A.2.2 环境温度：（23±2）℃。

A.3 仪器

A.3.1 刀具锋利度测试仪（见图A.1）。

A.3.2 具体参数

如图A.2所示。

图A.2

在离新纸卡一端25厘米处开始测试。

介质与刀刃之间的作用力：50N。

介质夹宽10mm，高60mm。

介质末端与垂直面的夹角不大于20°。

切割点离介质夹（3±0.2）mm。

夹力：（200±2.5）N

切割速度：50mm/s

锋利度值及耐用度值的确定

锋利度值为前3个切割周切割深度之和。

耐用度值为测试过程30周切割深度之和，ISO8442-5用度值为测试过程200周切割深度之和

JT1168刀具锋利度和刀刃保持试验机

产品概述:

刀具锋利度和刀刃刀刃耐用度试验机是用于测试刀具锋利度和刀刃耐久性的高端专用测试设备，可进行两种标准测试：国际标准《ISO 8442-5:2004刀具的锋利度和刀刃保持试验》、中国标准《QBT 2141.2-1995日用小刀锋利度测试方法》。该机由平板电脑、PLC、气动元件和步进电机驱动机构、精密测距机构等部分组成，实现日用刀具运动的模拟切割与冲击切割。屏幕采用全中文显示，用触摸屏控制光标进行选项、操作、设定，试验数据可以导出。操作简单方便，具备试样定压、自动定位、刀具自动复位切割等功能。该型产品是五金刀具企业、检验机构、科研机构及大专院校等单位理想的检测、试验设备。

产品特点

?可进行两种标准的刀具锋利度和刀刃耐用度测试，完全符合国际标准BS EN ISO 8442-5:2004和中国标准QBT 2141.2-1995；

?可测试各种长度刀具，包括1CM~5CM及5CM以上刀刃具；

?方便、准确的试样定压结构；

?精密的测距机构，保证测试的准确性；

?步进电机驱动机构，完美模拟切割过程；试验加载力控制独家技术

?可以监控试验加载力和试验力曲线（测量点为刀背部分），独家技术

?机械部件主要包括介质夹、平衡装置、刀片固定装置、刀片横向滑行装置和刀片水平滑行装置等部件

?电器部件主要包括平板电脑、PLC（可编程控制器）、步进马达及马达驱动器、位移传感器、气动电磁阀、气动气缸及供气压缩机和辅件等部件

?全中文显示；操作界面友好，使用简便；

?以图形曲线方式实时显示刀具的切程；

?成组测试，自动进行数据统计与打印；

?多种安全保护模式，保证刀刃与试验安全；

?人性化的合理结构布局，保证测试人员安全性。

技术指标

?测量误差 0.02mm (ISO, QBT)

?切割量 50mm (ISO, QBT)

?切割行程 40mm (ISO)

?切割速度 50mm/s (ISO)

?试样压力 130N (ISO)

?切割压力 50N (ISO)

?冲击行程 20mm (QBT)

?可测刃长 >=10mm (QBT)

>=50mm (ISO)

?刀夹距离 130mm（可选配刀刃夹具）

?主机尺寸 600mm×500mm×780mm(W×D×H)

电源 AC 220V50Hz200W

仪器配置

测试主机、液晶显示屏、电脑、电源线、标准夹具（可选配或定制）

常用的刀具磨损检测方法比较

常用的刀具磨损检测方法比较 篇一：刀具的磨损和耐用度浅谈 刀具磨损和耐用度浅谈 刀具在切削金属的同时，本身也逐渐被磨损。当磨损到一定程度时，就需要更换刀具，否则会产生降低加工表面质量等不良后果。让我们先来看看刀具的磨损过程：常用的高速钢和硬质合金钢刀具的磨损过程如图所示，它反映了切削时间和刀具磨损之间的关系。正常磨损 后刀面磨损初期磨损 切削时间/ 1．初期磨损阶段 在该阶段中，由于是新刃磨的刀具，刀后面粗糙不平，后面与工件过渡表面间的实际接触面很小，压力大，磨损速度很快。初期磨损量与刀具刃磨质量有关，经过研磨的刀具初期磨损量小。 2．正常磨损阶段 刀后面经过初期的磨损后，粗糙度值降低，与工件过渡表面实际接触面积增大，压力减小，刀刃仍然比较锋利，磨损速度比较缓慢。该阶段切削过程平稳，持续时间长，是刀具的有效工作阶段。 3．急剧磨损阶段 当刀具磨损到一定程度后，刃口变钝，摩擦力增大，切削力和切削温度迅速上升，刀具材料的性能下降，引起刀具迅速磨损，直至完

全丧失切削性能。所以在切削过程中应避免刀具发生急剧磨损。 刀具的磨损过程又可看为刀具的钝化过程 从上述磨损过程可以看出，刀具在正常磨损阶段即将结束前，刀具必须及时重磨或可转位刀片转换刀刃。否则不仅会损坏刀具，而且会使工件的加工质量变坏。此时的刀具磨损量称为刀具的磨损限度。国家标准规定，把刀具磨损达到正常磨损阶段结束前的某一后面磨损量VB值作为刀具的磨损限度，即磨钝标准。因为刀具磨损后，切削力将增大，在柔性加工系统中，经常用切削力的某一数值作为刀具磨钝标准，以实现对刀具磨损状态的自动控制。 在实际生产中，采用与磨钝标准队赢得切削时间，即刀具耐用度来表示刀具已经磨钝，到了该换刀具的时候。所谓刀具耐用度，是指新磨好的刀具，由开始切削直到磨损量达到磨钝标准的总切削时间，用字母t表示，单位为min。刀具耐用度有时也可用加工同样零件的数量或切削路程长度来表示。 粗加工时，多为切削时间表示耐用度。例如，目前高速钢镗刀的耐用度为30~60min；硬质合金铣刀的耐用度为120~180min。高速钢钻头的耐用度为80~120min；成形刀具耐用度为200~300min。精加工时，常以走刀次数或加工零件个数表示刀具耐用度。 用刀具耐用度衡量磨损量的大小，比直接测量磨损量方便的多，因而在生产中广泛采用。刀具寿命则是指一把新刀从使用到报废为止的总的切削时间，它是刀具耐用度与磨刀次数的乘积。 篇二：刀具磨损原理及耐磨设计

刀具的磨损和耐用度浅谈

刀具磨损和耐用度浅谈 刀具在切削金属的同时，本身也逐渐被磨损。当磨损到一定程度时，就需要更换刀具，否则会产生降低加工表面质量等不良后果。 让我们先来看看刀具的磨损过程：常用的高速钢和硬质合金钢刀具的磨损过程如图所示，它反映了切削时间和刀具磨损之间的关系。 正常磨损 初期磨损 急剧磨损后刀面磨损量切削时间/ 1． 初期磨损阶段 在该阶段中，由于是新刃磨的刀具，刀后面粗糙不平，后面 与工件过渡表面间的实际接触面很小，压力大，磨损速度很快。初期磨损量与刀具刃磨质量有关，经过研磨的刀具初期磨损量小。 2． 正常磨损阶段 刀后面经过初期的磨损后，粗糙度值降低，与工件过渡表面 实际接触面积增大，压力减小，刀刃仍然比较锋利，磨损速度比较缓慢。该阶段切削过程平稳，持续时间长，是刀具的有效工作阶段。

3．急剧磨损阶段 当刀具磨损到一定程度后，刃口变钝，摩擦力增大，切削力和切削温度迅速上升，刀具材料的性能下降，引起刀具迅速磨损，直至完全丧失切削性能。所以在切削过程中应避免刀具发生急剧磨损。 刀具的磨损过程又可看为刀具的钝化过程 从上述磨损过程可以看出，刀具在正常磨损阶段即将结束前，刀具必须及时重磨或可转位刀片转换刀刃。否则不仅会损坏刀具，而且会使工件的加工质量变坏。此时的刀具磨损量称为刀具的磨损限度。国家标准规定，把刀具磨损达到正常磨损阶段结束前的某一后面磨损量VB值作为刀具的磨损限度，即磨钝标准。因为刀具磨损后，切削力将增大，在柔性加工系统中，经常用切削力的某一数值作为刀具磨钝标准，以实现对刀具磨损状态的自动控制。 在实际生产中，采用与磨钝标准队赢得切削时间，即刀具耐用度来表示刀具已经磨钝，到了该换刀具的时候。所谓刀具耐用度，是指新磨好的刀具，由开始切削直到磨损量达到磨钝标准的总切削时间，用字母t表示，单位为min。刀具耐用度有时也可用加工同样零件的数量或切削路程长度来表示。 粗加工时，多为切削时间表示耐用度。例如，目前高速钢镗刀的耐用度为30~60min；硬质合金铣刀的耐用度为120~180min。高速钢钻头的耐用度为80~120min；成形刀具耐用度为200~300min。精加工时，常以走刀次数或加工零件个数表示刀具耐用度。

对刀具耐用度的解析

对刀具的最大生产率耐用度和经济耐用度的研究 陈永明机自081 200810301140 引言 数控切削其以自身高效率、高质量、高精度的特点在各类机械领域得到了广泛的运用，然而面对着更多高强度钢，高温合金，钛合金等难以加工的材料，数控行业有必要重视刀具技术的发展，因此面对着整个行业的挑战刀具及其相关技术的地位日益突出。现在的中国一直在强调加强机械技术,所以引进众多国外高级数控机床，以满足国家发展的需要。随之产生了一个突出的问题，便是刀具无法配给。刀具是同金属材料直接接触的部件，其自身的损耗非常严重，其使用周期较短，需要经常更换，然而我国的刀具行业却不能满足需求。因此在期望国内刀具行业改革创新的同时有必要对刀具的最大生产率耐用度和经济耐用度进行分析。 一刀具耐用度的划分及选取原则 刀具耐用度是指刃磨后的刀具从开始切削至达到磨钝标准时，所用的切削时间。而磨损则是刀具耐用度的直接影响因素。 刀具耐用度的有三种划分：第一种方法是根据单工件时最小的原则来制定耐用度，称为最大生产率耐用度：第二种是根据每个工件工序成本最低原则来制定耐用度，称为经济耐用度 Tc：第三种方法是根据单位时间内获得的盈利最大来制定耐用度，称为最大利润耐用度Tpr。 分析可知，这三种耐用度之间存在如下关系，即Tp＜Tpr＜Tc。生产中一般多采用刀具 的经济耐用度T p和经济耐用度T c 来衡量刀具耐用度定得是否合理。只有当生产任务紧迫，或生产中出现不平衡的薄弱环节时，才选用最大生产率耐用度。 二刀具耐用度的评析及影响因素 完成一个工序所需要的工时 T w = T m + T ct *T m /T+T t0 式中T m ——工序的切削时间；T ct ——刀具磨钝后，换一次刀所消耗的时间； T——刀具耐用度；T t0 ——除换刀时间外的其他辅助工时；

影响刀具磨损的几点事项

1、刀具材料 刀具材料是决定刀具切削性能的根本因素，对于加工效率、加工质量、加工成本以及刀具耐用度影响很大。刀具材料越硬，其耐磨性越好，硬度越高，冲击韧性越低，材料越脆。硬度 和韧性是一对矛盾，也是刀具材料所应克服的一个关键。对于石墨刀具，普通的TiAlN涂 层可在选材上适当选择韧性相对较好一点的，也就是钴含量稍高一点的；对于金刚石涂层石墨刀具，可在选材上适当选择硬度相对较好一点的，也就是钴含量稍低一点的； 2、刀具的几何角度 石墨刀具选择合适的几何角度，有助于减小刀具的振动，反过来，石墨工件也不容易崩缺； （1）前角，采用负前角加工石墨时，刀具刃口强度较好，耐冲击和摩擦的性能好，随着负 前角绝对值的减小，后刀面磨损面积变化不大，但总体呈减小趋势，采用正前角加工时，随着前角的增大，刀具刃口强度被削弱，反而导致后刀面磨损加剧。负前角加工时，切削阻力大，增大了切削振动，采用大正前角加工时，刀具磨损严重，切削振动也较大。 （2）后角，如果后角的增大，则刀具刃口强度降低，后刀面磨损面积逐渐增大。刀具后角过大后，切削振动加强。 （3）螺旋角，螺旋角较小时，同一切削刃上同时切入石墨工件的刃长最长，切削阻力最大， 刀具承受的切削冲击力最大，因而刀具磨损、铣削力和切削振动都是最大的。当螺旋角去较大时，铣削合力的方向偏离工件表面的程度大，石墨材料因崩碎而造成的切削冲击加剧，因而刀具磨损、铣削力和切削振动也都有所增大。因此，刀具角度变化对刀具磨损、铣削力和切削振动的影响是前角、后角及螺旋角综合产生的，所以在选择方面一定要多加注意。 通过对石墨材料的加工特性做了大量的科学测试，PARA刀具优化了相关刀具的几何角度，从而使得刀具的整体切削性能大大提高。 3、刀具的涂层 金刚石涂层刀具的硬度高、耐磨性好、摩擦系数低等优点，现阶段金刚石涂层是石墨加工刀具的最佳选择，也最能体现石墨刀具优越的使用性能；金刚石涂层的硬质合金刀具的优点是综合了天然金刚石的硬度和硬质合金的强度及断裂韧性；但是在国内金刚石涂层技术还处于起步阶段，还有成本的投入都是很大的，所以金刚石涂层在近期不会有太大发展，不过我们可以在普通刀具的基础上，优化刀具的角度，选材等方面和改善普通涂层的结构，在某种程度上是可以在石墨加工当中应用的。

刀具的磨损与耐用度

切削加工时，刀具一方面切下切屑，另一方面本身也要发生磨损或局部破损。刀具磨损后，可明显地发现切削力加大，切削温度上升，切屑颜色改变，工艺系统产生振动，加工表面粗糙度值增大，加工精度降低。因此，刀具磨损到一定程度后，必须进行重廓或更换新刀。刀具磨损和耐用度直接关系到切削加工的效率、质量和成本，是切削加工中十分重要的问题之一。 刀具磨损主要决定于刀具材料及工件材料的物理机械性能和切削条件。各种条件下刀具磨损有不同的特点。掌握这些特点，才能合理地选择刀具及切削条件，提高切削效率，保证加工质量。 第一节 切削力的计算和影响因素 在切削过程中，切削力直接影响切削热、刀具磨损与耐用度、加工精度和已加工表面质量。在生产中，切削力又是计算切削功率，设计机床、刀具、夹具以及监控切削过程和刀具工作状态的重要依据。研究切削力的规律，对于分析切削过程和生产实际都有重要意义。 一、切削力的来源、切削合力及分力、切削功率 1．切削力的来源 金属切削时，刀具使加工材料变形成为切屑所需的力，称为切削力。 切削力的来源有二方面 (1)切削层金属、切屑和工件表面层金属的弹性、塑性变形所产生的 抗力。 (2)刀具与切屑、工件表面间的摩擦阻力。 2．切削合力及分力 切削力的总和形成作用在车刀上的合力Fr 。 为便于测量和应用，可以将合力Fr 分解成三个互相垂直的分力： 1）Fz ——主切削力或切向力。它垂直于基面，切于切削表面并与切 削速度v 的方向一致。一般，Fz 在分力中最大，是计算切削功率，设计机床零件的主要依据。 2）Fy ——切深抗力，或称背向力、径向力、吃刀力。它在基面里并与进给方向(即工件轴线方向) 垂直。Fy 约为(O.15～0.7)Fz ，它虽不作功， 但能使工件变形或振动，对加工精度和己加 工表面质量影响较大。 3）Fx ——进给抗力，或称轴向力、走刀力。它 在基面里并与进给方向(即工件轴线方向)相 平行。Fx 约为(0.1～0.6)Fz ，是设计走刀机 构时所必需的数据。 22222x y z xy z r F F F F F F ++=+= 3．切削功率 消耗在切削过程中的功率称为切削功率Pm 。切削功率为Fz 和Fx 所消耗功率之和，因Fy 方向没有位移，故不消耗动力。于是: ）（kW V F f n F V F P z w x z m 331010)1000 (--?≈?+= 由于Fx 小于Fz,Fx 方向的运动速度又很小，因此Fx 消耗的功率可略而不计。 根据切削功率选择机床电机时，还要考虑机床的传动效率。机床电机功率P E 应满足：m m E P P η≥ 一般机床传动效率ηm 取0.75～O.85。 4．单位切削力：单位切削力是指单位切削面积上的主切削力，用P 表示：