ICS 25.100.20 J 41
中华人民共和国国家标准
GB/T 16459---2016/ISO 8688-1:1989
代替GB/T16459—1996
面铣刀寿命试验
Tool life testing in face milling
(ISO 8688-1:1989,Tool life testing in milling—Part 1:Face milling, IDT)
2016-09-01实施
2016-02-24 发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布 GB/T 16459-2016/ISO 8688-1: 1989
前言
本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。 本标准代替GB/T16459—1996《面铣刀寿命试验》。 本标准与GB/T 16459—1996相比主要变化如下：
删除了国际标准前言,增加了新的前言; 修改了规范性引用文件； -附录 A、附录 B、附录 C、附录 D 改为规范性附录; 删除了附录E,增加了参考文献。
本标准使用翻译法等同采用ISO 8688-1：1989《铣刀寿命试验第1部分：面铣刀》。 本标准做了下列编辑性修改：
删除了国际标准的目录; 删除了国际标准的前言,增加了新的前言； -本国际标准改为本标准; 将引言移到了正文前面；修改了参考文献。
与本标准中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下：
GB/T 9439--2010灰铸铁件(ISO 185:2005,MOD) GB/T 4889—2008 数据的统计处理和解释正态分布均值和方差的估计与检验（ISO 2854: 1976,MOD) GB/T 12204—2010　金属切削　基本术语(ISO 3002-1:1982,MOD) -GB/T2081—1987硬质合金可转位铣刀片(ISO 3365:1985,EQV) GB/T16461—1996单刃车削刀具寿命试验(idtISO3685:1993)
本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国刀具标准化技术委员会(SAC/TC 91)归口。 本标准负责起草单位：成都工具研究所有限公司。 本标准主要起草人：曾宇环、沈士昌。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为：
GB/T 16459—1996。
1 GB/T 16459—2016/IS0 8688-1:1989
引 言
本标准适用于硬质合金刀具进行端面铣削加工，它是一种主要的机械加工方式。如图1所示。
图1面铣刀端面铣削
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。为了尽可能达到这个目的,本标准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,或确定限制因素和一些加工特性值,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,即使本标准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端面铣削试验。但是，若作适当的修改,本标准也可适用于其他材料或为特殊用途而研制的刀具的端面铣削试验。
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：本标准未规定作验收试验，也不作此种使用。
Ⅱ GB/T 16459—2016/ISO 8688-1:1989
面铣刀寿命试验
1 范围
本标准规定了硬质合金面铣刀在寿命试验中铣削钢件和铸铁件的推荐程序。它适用于实验室和生产实际。
端面铣削时可按以下两种类型来考虑切削条件： a）刀具主要由于磨损而失效的条件； b）刀具主要由于其他现象,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。 上述第二种类型条件的试验正在研究之中。 本标准规定了按图1所示的面铣刀进行刀具寿命试验时，下列因素的规范：工件、刀具、切削液、切
削条件、设备、刀具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规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
ISO 185灰铸铁件分类(Grey cast irons一Classification) ISO 513切削加工用硬切削材料的分类和用途大组和用途小组的分类代号(Classification and
application of hard cutting materials for metal removal with defined cutting edgesDesignation of the main groups and groups of application)
ISO 683-1热处理钢、合金钢和易切削钢第 1 部分：淬火和回火非合金钢（Heat-treatable steels, alloy steels and free-cutting steels—Part 1: Non-alloy steels for quenching and tempering)
ISO 1701-1立体和卧式升降工作台的铣床的试验条件精度试验第 1 部分:卧式机床(Test conditions for milling machines with table of variable height--Testing of the accuracy--Part 1: Ma- chines with horizontal spindle)
ISO 1701-2带升降工作台的铣床的试验条件精度试验第 2 部分:卧式机床（Test conditions for milling machines with table of variable height-Testing of accuracy--Part 2: Machines with verti- cal spindle)
ISO 2854数据的统计处理和解释正态分布均值和方差的估计与检验（Statistical interpretation of data--Techniques of estimation and tests relating to means and variances)
ISO 3002-1切削和磨削的基本参数第1部分：切削刀具有效部分的几何参数一般术语、基准系统、刀具和工作角度、断屑槽（Basic quantities in cutting and grinding一Part l：Geometry of the active part of cutting toolsGeneral terms, reference systems, tool and working angles, chip break- ers)
ISO 3365硬质合金可转位铣刀片尺寸［Indexable hardmetal（carbide）inserts with wiper ed- ges, without fixing hole--Dimensions]
ISO 3685单刃车削刀具寿命试验(Tool-life testing with single-point turning tools) ISO 6462 可转位面铣刀 尺寸（Face and shoulder milling cutters with indexable inserts一Di-
1 GB/T 16459—2016/ISO 8688-1: 1989
mensions)
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 ISO 683-1的 45钢或按 ISO 185的HT250铸铁。参考材料更加详细的规范列在附录A中。
材料在规范以内的变化会对其可加工性产生影响，若要求供应规范较严格的工件材料以减少此类影响,应与供方协商。
有关工件材料的信息，例如：牌号、化学成分、物理性能、显微组织、工件材料的生产工艺过程（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告中作出报告（见9.3.1和附录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上测定,对推荐的工件截面，其硬度压痕应分布在试验区的平行于长边的中心线上，至少应测定5点，中心一点，两侧靠近边缘各一点，在中心点和边缘点之间各一点（见图2）。
试验区
W/4 W/2
图 2 硬度试验
对从较大坏料上切下来的工件或预计硬度变化较显著的工件，应补充硬度测量，以便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。
同一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平均值的士5%。
为了在相当长的时间内都能比较试验结果，建议试验者购备足够数量的参考材料以满足其需求。 3.2　尺寸 3.2.1建议用于端面铣削（见9.3.1)的工件应为棒料或方料，其矩形横截面的宽度为0.6倍铣刀直径（如:D=125 mm时,为75 mm)（见 6.3),最小长度为 3倍铣刀直径（如:D=125 mm时为 375 mm）。 高度的最大值与最小值由所需试验的次数及对材料均匀性的要求来决定，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告。 3.2.2．对于铸铁材料,在所选择的方料尺寸内，必须达到要求的金相组织。
2 GB/T 16459-2016/ISO 8688-1 : 1989
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比性,推荐用直径为125 mm 的等齿距的六齿面铣刀,与推荐值有任何偏离都应作出报告。 4.1　尺寸和公差
所推荐铣刀的尺寸应按ISO 6462 的规定，图3给出了所推荐的铣刀刀体的主要尺寸。 虽然各试验者可按自己的需要自由选择刀片，但建议各试验者按ISO 3365选择硬质合金刀片
SPAN 1203EDR装于推荐的刀体上。图 4 给出了所建议的刀片尺寸。在同一组试验中,使用的各刀片之间的差别应保持在最小的程度上（见 4.2）。
用推荐的刀片装成铣刀,其公差在图3中给出（有关切削刃的圆跳动量见4.5）。 4.2刀具几何参数
在刀具几何参数不是试验变量的所有切削试验中，建议用图3和图 4给出的几何参数。 刀具几何角度的代号按ISO3002-1。 同一组试验中，使用各个刀片几何参数之间的差别应保持在最小程度。 加严几何公差的刀具供货条件，应与供方协商。
4.3切削刃和刀片表面
切削刃的形状和加工方法对试验的结果有着显著的影响,因此,精确地测量和记录刀具的几何特征并记录磨削纹路的方向和形状是很重要的。
单位为毫米
40H
9
45
Φ56
齿数=6
r=15°
ΦD=125js16
X,=0°
E32
dD
图3可转位面铣刀 (ISO 6462,B类,直径 D=125 mm)
3 GB/T 16459—2016/ISO 8688-1 : 1989
单位为毫米
1=12. 7
=90°
37°30′
Y
11° ±
4
2 z1 [=1
1
11°±1°
s=3. 175
b'=1. 4
C=75 αh = 15
图4四边形可转位硬质合金铣刀片
(ISO 3365,代号 SPAN1203EDR)
当切削刃的加工情况不是变量时，试验使用的刀片前面应有一宽度为0.2mm士0.05mm的倒棱，且具有20°士2°（在刀片上测量)的法向负前角。刀片的修光刃在使用时是平行于已加工表面的，应尽量保证锋利，而且刀具的前面与修光刃连接处不应有倒棱（见9.3.2）。
刀具前面与主切削刃连接处如有倒棱，可平行于切削刃或与切削刃倾斜，即倒棱宽度随离刀尖的距离而增加。如果倒棱是倾斜的，则在主切削刃、工作部分范围内的最大宽度不应超过0.2 mm,并应报告其倾斜角度值。磨削倒棱的方向应予报告。
刀片表面粗糙度 Ra不应超过 0.25 μm。 刀片支承表面的平面度误差不应超过0.004mm。
4.4　刀具材料
在刀具材料本身不是试验变量的所有试验中,试验者应确定一合适的参考刀具材料来进行研究。 原则上，各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，
建议选用下列材料的一种作为参考刀具材料：按ISO513采用P25组的非涂层硬质合金铣削钢件，采用 K10 组的硬质合金铣削铸铁件。此外，建议取用参考材料库中硬质合金，以便能在一个较长的时期内可以对试验结果进行比较，并建议保持足够的刀具库存量。
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，以便在实际可能的情况下尽可能地保证刀具各切削刃的一致性。
由于各制造厂的相同用途组的硬质合金牌号性能是不同的,并且在较小程度上各批之间也有差别。 因此,应对照已知特性的刀片来校验新买刀片的性能。
如果刀具的材料是试验的变量，则应报告材料的类别和尽可能多的特性。 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
用于端面铣削试验的面铣刀应直接安装在铣床的主轴上。铣刀和主轴的表面要干净且无毛刺。铣刀应可靠地固定在主轴上，并且应在铣刀的切削刃上仔细地检查铣刀的圆跳动。其最大值如下：
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