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刀具破損是指在金屬切削過程中,刀具在尚未達到磨鈍標準或尚未產(chǎn)生明顯磨損時就喪失了切削能力的一種非正常磨損現(xiàn)象。造成刀具破損的原因多種多樣,以下是對這些原因的詳細分析:
制造缺陷:刀具在制造過程中可能存在的微小裂紋或應(yīng)力,使得刀具在切削時容易受到力的作用而發(fā)生破損。
材質(zhì)選擇不當:刀具的材質(zhì)選擇應(yīng)根據(jù)切削材料的性質(zhì)、切削條件等因素來確定。如果材質(zhì)選擇不當,如硬度不足、韌性不夠等,都可能導(dǎo)致刀具破損。
切削用量過大:當切削用量(如切削速度、進給量、切削深度)過大時,切削力會相應(yīng)增大,從而增加刀具破損的可能性。
切削條件惡劣:如斷續(xù)切削、沖擊載荷等惡劣的切削條件,都可能導(dǎo)致刀具破損。
溫度過高:鉆削區(qū)域溫度過高會使刀具切削刃部位發(fā)生軟化,降低其硬度和耐磨性,從而容易發(fā)生破損。
散熱條件差:切削時產(chǎn)生的熱量如果不能及時散發(fā)出去,會導(dǎo)致刀具溫度升高,加劇磨損和破損。
正常磨損:刀具在切削過程中會經(jīng)歷正常磨損階段,如果磨損到一定程度而不及時更換,可能會導(dǎo)致刀具破損。
疲勞失效:長時間斷續(xù)切削帶來的機械沖擊和熱沖擊會導(dǎo)致刀具疲勞失效,產(chǎn)生裂紋或剝落等破損現(xiàn)象。
操作不當:如切削速度過快、進給量不均勻等不當操作,都可能導(dǎo)致刀具破損。
工藝系統(tǒng)剛性不足:工藝系統(tǒng)的剛性不足會產(chǎn)生振動,影響切削過程的穩(wěn)定性,從而增加刀具破損的風(fēng)險。
被加工材料中的硬顆粒:被加工材料中常有一些硬度極高的微小顆粒,能在刀具表面劃出溝紋,造成磨料磨損,嚴重時可能導(dǎo)致刀具破損。
化學(xué)元素擴散:在高溫下切削時,工件與刀具接觸過程中雙方的化學(xué)元素在固態(tài)下相互擴散,改變刀具的成分結(jié)構(gòu),使刀具表層變得脆弱,加劇了刀具的磨損和破損。
????????綜上所述,造成刀具破損的原因是多方面的,需要從刀具制造、切削參數(shù)、切削環(huán)境、刀具磨損與疲勞、操作與工藝等多個方面進行綜合分析和防治。