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(guò)程中，都無(wú)人干預(yù)，如果刀具出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)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(wèn)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(guò)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(guò)程中，不會(huì)因刀具壽命出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。刀具失效是指刀具使用一段時(shí)間后，在切削過(guò)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，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。刀具破損是刀具磨損到一定程度后，仍繼續(xù)使用，由于切削力和切削溫度周期性沖擊，刀具出現(xiàn)劇烈磨損，切削熱急劇升高，刀具材料內(nèi)部應(yīng)力發(fā)生突變，引起切削刃和刀面的破損，常見的表現(xiàn)形式有：崩刃、剝落、裂紋破碎、折斷等。這種現(xiàn)象會(huì)直接導(dǎo)致刀具、零件報(bào)廢，甚至?xí)绊懺O(shè)備的加工精度，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，在加工過(guò)程中，必須重點(diǎn)控制該類現(xiàn)象的發(fā)生。刀具品質(zhì)不良是指刀具廠家所生產(chǎn)的刀具本身質(zhì)量不能滿足加工要求，主要表現(xiàn)在切削性能不能達(dá)到使用要求，刀具參數(shù)不符合切削要求，容易出現(xiàn)刀具灼傷或斷裂的現(xiàn)象，此類刀具在使用過(guò)程中，操作人員會(huì)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)加工的實(shí)際要求，提前將此類刀具剔除或限制使用。

根本原因：后刀面磨損后刀面磨損是指在切削刃下方并與其緊挨著的刀具后刀面的磨蝕損耗。工件材料中的硬質(zhì)合金顆?；蛘呤羌庸び不牟牧虾偷镀Σ?。小塊的涂層剝落和刀片摩擦。刀片中的鈷元素＊終從晶格中脫離，降低硬質(zhì)合金的黏著力因此剝落。如何判斷？沿著切削刃相對(duì)均勻的磨損。有時(shí)會(huì)有剝落的工件材料粘著在切削刃上，使磨損看起來(lái)比實(shí)際夸大。刀具破損后呈黑色，而普通刀片的磨損是閃亮的。黑色是表面涂層剝落后顯示的底部涂層。根本原因：崩刃后刀面崩刃后刀面崩刃是指，在切削刃小顆粒剝落而非被后刀面磨損磨蝕時(shí)，發(fā)生的一種機(jī)械失效。后刀面剝落發(fā)生在有沖擊負(fù)載變化的情況下，例如斷續(xù)切削。后刀面崩刃往往是工件狀況不穩(wěn)定的結(jié)果，例如刀具過(guò)長(zhǎng)或者工件支撐不足的時(shí)候。切屑的二次切削也容易造成崩刃。前刀面剝落粘性材料在切削后會(huì)產(chǎn)生材料回彈。這種回彈可能會(huì)超出刀具的后角并在刀具的后刀面和工件之間產(chǎn)生摩擦。這種摩擦?xí)斐赡ス庑Ч?，可能?huì)導(dǎo)致工件的加工硬化。會(huì)增大刀具和工件之間的接觸，這使得熱量會(huì)導(dǎo)致熱膨脹，導(dǎo)致前刀面膨脹，產(chǎn)生前刀面崩刃。根本原因：前刀面積屑瘤當(dāng)工件材料的連續(xù)層壓接到切削刃上時(shí)會(huì)發(fā)生積屑瘤。積屑瘤是一個(gè)動(dòng)態(tài)的結(jié)構(gòu)。切削過(guò)程中積屑瘤的切面不斷剝落并重新附著。前刀面積屑瘤也往往在低加工溫度和切削速度相對(duì)緩慢的情況下有所發(fā)生。發(fā)生前刀面積屑瘤的實(shí)際速度取決于被加工的材料。若是對(duì)加工硬化材料進(jìn)行加工，例如奧氏體不銹鋼，那么前刀面積屑瘤可導(dǎo)致在切深處迅速積聚，從而造成切深處破損這種次生失效模式。

對(duì)于加工中心來(lái)說(shuō)，刀具屬于一種消耗品工具，在加工過(guò)程中它會(huì)產(chǎn)生破損、磨損、崩刃等現(xiàn)象。這些現(xiàn)象不可避免，但也有如操作不科學(xué)不規(guī)范、維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng)?shù)瓤煽卦颍业礁驹虿拍芨玫亟鉀Q問(wèn)題。針對(duì)被加工材料和零件的特點(diǎn)，合理選擇刀具材料的各類和牌號(hào)。在具備一定硬度和耐磨性的前提下，必須保證刀具材料具有必要的韌性。合理選擇刀具幾何參數(shù)。通過(guò)調(diào)整前后角，主副偏角，刃傾角等角度；保證切削刃和刀尖有較好的強(qiáng)度。在切削刃上磨出負(fù)倒棱，是防止崩刀的有效措施。刀具監(jiān)控系統(tǒng)保證焊接和刃磨的質(zhì)量，避免因焊接、刃磨不善而帶來(lái)的各種疵病。關(guān)鍵工序所用的刀具，其刀面應(yīng)經(jīng)過(guò)研磨以提高表面質(zhì)量，并檢查有無(wú)裂紋。合理選擇切削用量，避免過(guò)大的切削力和過(guò)高的切削溫度，以防止刀具破損。盡可能保證工藝系統(tǒng)具有較好的剛性，減小振動(dòng)。采取正確的操作方法，盡量使刀具不承受或少承受突變性的負(fù)荷。

刀具磨損是切削加工中基本的問(wèn)題之一。了解刀具磨損的形式和原因，可以幫助leyu體育官網(wǎng) 在數(shù)控加工中延長(zhǎng)刀具壽命，避免加工異常。1. 后刀面磨損后刀面磨損是＊常見的磨損類型之一，發(fā)生在刀片 (刀具) 的后刀面。原因：切削期間，與工件材料表面的摩擦?xí)?dǎo)致后刀面的刀具材料損耗。磨損通常＊初在刃線出現(xiàn)，并逐漸向下發(fā)展。應(yīng)對(duì)措施：降低切削速度，并同時(shí)增加進(jìn)給，將可在確保生產(chǎn)率的情況下延長(zhǎng)刀具壽命。2.月牙洼磨損原因：切屑與刀片 (刀具) 前刀面的接觸導(dǎo)致出現(xiàn)月牙洼磨損，屬于化學(xué)反應(yīng)。應(yīng)對(duì)措施：降低切削速度，并選擇具有正確槽型和更耐磨涂層的刀片 (刀具) 將可延長(zhǎng)刀具壽命。3.塑性變形塑性變形是指切削刃形狀永久改變，切削刃出現(xiàn)向內(nèi)變形 (切削刃凹陷) 或向下變形 (切削刃下塌)。原因：切削期間，與工件材料表面的摩擦?xí)?dǎo)致后刀面的刀具材料損耗。磨損通常＊初在刃線出現(xiàn)，并逐漸向下發(fā)展。應(yīng)對(duì)措施：降低切削速度，并同時(shí)增加進(jìn)給，將可在確保生產(chǎn)率的情況下延長(zhǎng)刀具壽命。4.涂層剝落涂層剝落通常發(fā)生在加工具有粘結(jié)特性的材料時(shí)。原因：粘附負(fù)荷會(huì)逐漸發(fā)展，切削刃要承受拉應(yīng)力。這會(huì)導(dǎo)致涂層分離，從而露出底層或基體。應(yīng)對(duì)措施：提高切削速度，以及選擇具有較薄涂層的刀片將可減少刀具的涂層剝落。5.裂紋裂紋是狹窄裂口，通過(guò)破裂而形成新的邊界表面。梳狀裂紋大致垂直于刃線，通常是熱裂紋。原因：梳狀裂紋是由于溫度快速波動(dòng)而形成。應(yīng)對(duì)措施：為防止出現(xiàn)這種情況，可以使用韌性更高刀片材質(zhì)，并且應(yīng)大量使用冷卻液或者完全不用冷卻液。6.崩刃崩刃包括刃線的輕微損壞。崩刃與斷裂的區(qū)別在于刀片崩刃后仍可使用。原因：有許多磨損狀態(tài)組合可導(dǎo)致崩刃。但是，＊常見的還是熱-機(jī)械以及粘附帶來(lái)的。應(yīng)對(duì)措施：可以采取不同的預(yù)防措施來(lái)盡可能減輕崩刃，具體取決于導(dǎo)致其發(fā)生的磨損狀態(tài)。7.溝槽磨損溝槽磨損的特點(diǎn)是在＊大切深出現(xiàn)過(guò)量的局部損壞，但這也可能發(fā)生在副切削刃上。原因：這取決于化學(xué)磨損是否在溝槽磨損中占據(jù)主導(dǎo)地位，與粘著磨損或熱磨損的不規(guī)則增長(zhǎng)相比，化學(xué)磨損的發(fā)展更有規(guī)律，如圖所示。對(duì)于粘著磨損或熱磨損情況，加工硬化和毛刺形成是導(dǎo)致溝槽磨損的重要因素。應(yīng)對(duì)措施：對(duì)于加工硬化材料，選擇較小的主偏角，改變切深。8.斷裂斷裂是指切削刃大部分破裂，刀片不能再使用。原因：切削刃承載的負(fù)荷超出了其承受能力。這可能是因?yàn)槿斡赡p發(fā)展過(guò)快，導(dǎo)致切削力增大。錯(cuò)誤的切削參數(shù)或裝夾穩(wěn)定性問(wèn)題也會(huì)導(dǎo)致過(guò)早斷裂。應(yīng)對(duì)措施：識(shí)別此類磨損的初兆，并通過(guò)選擇正確的切削參數(shù)和檢查裝夾穩(wěn)定性來(lái)防止其繼續(xù)發(fā)展。9.積屑瘤 (粘附)積屑瘤 (BUE) 是指材料在前刀面上積聚。原因：積屑材料可能在切削刃頂部形成，從而將切削刃與材料分隔。這會(huì)增大切削力，從而導(dǎo)致整體失效或積屑瘤脫落，而且脫落時(shí)往往會(huì)將涂層甚至部分基體一并剝離。應(yīng)對(duì)措施：提高切削速度可防止形成積屑瘤。加工較軟、粘性較大的材料時(shí)，＊好使用較鋒利的切削刃。

高性能高速鋼是指在通用型高速鋼成分中再增加一些含碳量、含釩量及添加Co、Al等合金元素的新鋼種，從而可提高它的耐熱性和耐磨性。主要有以下幾大類：① 高碳高速鋼。高碳高速鋼（如95W18Cr4V），常溫和高溫硬度較高，適于制造加工普通鋼和鑄鐵、耐磨性要求較高的鉆頭、鉸刀、絲錐和銑刀等或加工較硬材料的刀具，不宜承受大的沖擊。② 高釩高速鋼。典型牌號(hào)，如，W12Cr4V4Mo，含V提高到3％一5％，耐磨性好，適合切削對(duì)刀具破損極大的材料，如纖維、硬橡膠、塑料等，也可用于加工不銹鋼、高強(qiáng)度鋼和高溫合金等材料。③ 鈷高速鋼。屬含鈷超硬高速鋼，典型牌號(hào)，如，W2Mo9Cr4VCo8 ，有很高的硬度，其硬度可達(dá)69-70HRC，適合于加工高強(qiáng)度耐熱鋼、高溫合金、鈦合金等難加工材料，M42可磨削性好，適于制作精密復(fù)雜刀具，但不宜在沖擊切削條件下工作。④ 鋁高速鋼。屬含鋁超硬高速鋼，典型牌號(hào)，如，W6Mo5Cr4V2Al，6000C時(shí)的高溫硬度也達(dá)到54HRC，切削性能相當(dāng)于M42，適宜制造銑刀、鉆頭、鉸刀、齒輪刀具、拉刀等，用于加工合金鋼、不銹鋼、高強(qiáng)度鋼和高溫合金等材料。⑤ 氮超硬高速鋼。典型牌號(hào)，如，W12M03Cr4V3N，屬含氮超硬高速鋼，硬度、強(qiáng)度、韌性與M42相當(dāng)，可作為含鈷高速鋼的替代品，用于低速切削難加工材料和低速高精加工。