刀具磨損是切削加工中基本的問題之一。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)對措施：降低切削速度，并同時增加進給，將可在確保生產(chǎn)率的情況下延長刀具壽命。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)對措施：降低切削速度，并同時增加進給，將可在確保生產(chǎn)率的情況下延長刀具壽命。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。原因：粘附負荷會逐漸發(fā)展，切削刃要承受拉應(yīng)力。這會導(dǎo)致涂層分離，從而露出底層或基體。應(yīng)對措施：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而形成。應(yīng)對措施：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-機械以及粘附帶來的。應(yīng)對措施：可以采取不同的預(yù)防措施來盡可能減輕崩刃，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是在＊大切深出現(xiàn)過量的局部損壞，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)則增長相比，化學(xué)磨損的發(fā)展更有規(guī)律，如圖所示。對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)對措施：對于加工硬化材料，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：切削刃承載的負荷超出了其承受能力。這可能是因為任由磨損發(fā)展過快，導(dǎo)致切削力增大。錯誤的切削參數(shù)或裝夾穩(wěn)定性問題也會導(dǎo)致過早斷裂。應(yīng)對措施：識別此類磨損的初兆，并通過選擇正確的切削參數(shù)和檢查裝夾穩(wěn)定性來防止其繼續(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，而且脫落時往往會將涂層甚至部分基體一并剝離。應(yīng)對措施：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，＊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，如，W12Cr4V4Mo，含V提高到3％一5％，耐磨性好，適合切削對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，如，W2Mo9Cr4VCo8 ，有很高的硬度，其硬度可達69-70HRC，適合于加工高強度耐熱鋼、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，如，W6Mo5Cr4V2Al，6000C時的高溫硬度也達到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、高強度鋼和高溫合金等材料。⑤ 氮超硬高速鋼。典型牌號，如，W12M03Cr4V3N，屬含氮超硬高速鋼，硬度、強度、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。

　　1、機械作用導(dǎo)致的磨損：數(shù)控車床在切削難以加工的工件材料時，刀具會在較短的時間內(nèi)出現(xiàn)磨損，這是因為被加工工件材料中存在著很多促使刀具磨損的因素。      絕大多數(shù)難以加工的工件材料都具有熱傳導(dǎo)率比較低的特點，這種結(jié)果會影響到刀具材料中的粘結(jié)劑在高溫下的粘合強度，使刀具材料中粘結(jié)劑的粘合強度降低，從而加快了刀具磨損。刀具由于機械作用而出現(xiàn)磨損的形態(tài)有崩刃或者表面剝落?！　?、化學(xué)作用導(dǎo)致的磨損：在切削溫度較高的條件下，難以加工工件材料中的成分和刀具材料中的某些成分會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，出現(xiàn)成分脫落、析出或者產(chǎn)生其它化學(xué)物質(zhì)，這樣會加快數(shù)控車床刀具破損的現(xiàn)象，如刀具溶融、軟化而造成斷裂?！　?、切削熱作用導(dǎo)致的磨損：數(shù)控車床在切削較高硬度和韌性的工件材料時，刀具的溫度會很高，也會出現(xiàn)與切削難以加工工件材料時類似的刀具磨損。     特別是在加工生成短切屑的工件材料時，會在刀具附近出現(xiàn)月牙洼狀的磨損，并且在短時間內(nèi)損壞刀具。

在切削過程中，前刀面、后刀面經(jīng)常與切屑、工件接觸，在接觸區(qū)里發(fā)生著強烈的摩擦，同時，在這接觸區(qū)里又有很高的溫度和壓力。因此前刀面和后刀面隨著切削的進行都會逐漸產(chǎn)生磨損。a）刀具的磨損形態(tài)  b）刀具磨損的測量位置1. 前刀面磨損  切削塑性材料時，如果切削速度和切削厚度較大，刀具前刀面上會形成月牙洼磨損。它是以切削溫度＊高點的位置為中心開始發(fā)生的，然后逐漸向前向后擴展，深度不斷增加。當(dāng)月牙洼發(fā)展到其前緣與切削刃之間的棱邊變得很窄時，切削刃強度降低，容易導(dǎo)致切削刃破損。前刀面月牙洼磨損值以其＊大深度表示。2. 后刀面磨損  后刀面與工件表面實際上接觸面積很小，接觸壓力很大，存在著彈性和塑性變形，因此，刀具破損就發(fā)生在這個接觸面上。在切鑄鐵和以較小的切削厚度切削塑性材料時，主要也是發(fā)生這種磨損。后刀面磨損帶寬度往往不均勻，可劃分為三個區(qū)域：（1）C區(qū)刀尖磨損。強度較低，散熱條件又差，磨損比較嚴重，其＊大值為VC。（2）N區(qū)邊界磨損。切削鋼料時主切削刃靠近工件待加工表面處的后刀面(N區(qū))上，磨成較深的溝，以VN表示。這主要是工件在邊界處的加工硬化層和刀具在邊界處的較大應(yīng)力梯度和溫度梯度所造成的。（3）B區(qū)中間磨損。在后刀面磨損帶的中間部位磨損比較均勻，其平均寬度以VB表示，而其＊大寬度以VBmax表示。

1)根據(jù)加工材料和零件的特點，合理選擇各種牌號的刀具材料。在具有一定硬度和耐磨性的前提下，需要保證刀具材料具有必要的韌性。2刀具幾何參數(shù)的合理選擇。通過調(diào)整前后角度、主副偏角、葉片傾角等角度；確保刀刃和齒尖具有良好的強度。刃口磨負倒角是防止崩刀的有效措施。3保證焊接和打磨的質(zhì)量，避免因焊接和打磨不良造成的各種缺陷。關(guān)鍵工序中使用的工具應(yīng)打磨以提高表面質(zhì)量，并檢查是否有裂紋。4合理選擇切削參數(shù)，避免切削力過大，切削溫度過高，防止刀具破壞。5盡可能保證工藝系統(tǒng)具有良好的剛性，減少振動。6采取正確的操作方法，盡量使刀具不承受或少承受突加載荷。05刀具崩刃的原因及對策1.刀片品牌和規(guī)格選擇不當(dāng)，如刀片厚度太薄或粗加工時選擇了太硬太脆的品牌。對策:增加葉片厚度或垂直安裝葉片，選擇抗彎強度和韌性較高的品牌。2.刀具幾何參數(shù)選擇不當(dāng)(如前后角過大等)對策:該工具可以從以下幾個方面進行重新設(shè)計。1)適當(dāng)減小前后角。2)采用較大的負葉片傾角。3)減小主偏角。4)采用較大的負倒角或切削刃圓弧。5)研磨過渡切削刃以增強尖端。