一 刀具磨損的形態(tài)及其原因切削金屬時(shí)，刀具一方面切下切屑，另一方面刀具本身也要發(fā)生損壞。刀具損壞的形式主要有磨損和破損兩類。前者是連續(xù)的逐漸磨損；后者包括脆性破損(如崩刃、碎斷、剝落、裂紋破損等)和塑性破損兩種。刀具磨損后，使工件加工精度降低，表面粗糙度增大，并導(dǎo)致切削力加大、切削溫度升高，甚至產(chǎn)生振動(dòng)，不能繼續(xù)正常切削。從對(duì)溫度的依賴程度來看，刀具正常磨損的原因主要是機(jī)械磨損和熱、化學(xué)磨損。機(jī)械磨損是由工件材料中硬質(zhì)點(diǎn)的刻劃作用引起的，熱、化學(xué)磨損則是由粘結(jié)(刀具與工件材料接觸到原子間距離時(shí)產(chǎn)生的結(jié)合現(xiàn)象)、擴(kuò)散(刀具與工件兩摩擦面的化學(xué)元素互相向?qū)Ψ?、腐蝕等)引起的。 二 刀具磨損過程、磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命隨著切削時(shí)間的延長(zhǎng)，刀具磨損增加。刀具磨損到一定限度就不能繼續(xù)使用。這個(gè)磨損限度稱為磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。 一把新刀(或重新刃磨過的刀具)從開始使用直至達(dá)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)所經(jīng)歷的實(shí)際切削時(shí)間，稱為刀具壽命。 三 刀具的破損刀具破損和刀具磨損一樣，也是刀具失效的一種形式。刀具在一定的切削條件下使用時(shí)，如果它經(jīng)受不住強(qiáng)大的應(yīng)力(切削力或熱應(yīng)力)，就可能發(fā)生突然損壞，使刀具提前失去切削能力，這種情況就稱為刀具破損。破損是相對(duì)于磨損而言的。從某種意義上講，破損可認(rèn)為是一種非正常的磨損。四 刀具的狀態(tài)監(jiān)控刀具損壞的形式主要是磨損和破損。在現(xiàn)代化的生產(chǎn)系統(tǒng)(如FMS、CIMS等)中，當(dāng)?shù)毒甙l(fā)生非正常的磨損或破損時(shí)，如不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取措施，將導(dǎo)致工件報(bào)廢，甚至機(jī)床損壞，造成很大的損失。因此，對(duì)刀具狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控非常重要。 刀具破損監(jiān)測(cè)可分為直接監(jiān)測(cè)和間接監(jiān)測(cè)兩種。所謂直接監(jiān)測(cè)，即直接觀察刀具狀態(tài)，確認(rèn)刀具是否破損。

安裝模具時(shí)必須使模具的閉合高度與壓力機(jī)的閉合高度相適應(yīng)。刀具破損調(diào)整壓力機(jī)的閉合高度時(shí)，應(yīng)采用寸動(dòng)沖程。檢查設(shè)備的操縱系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)是否正常。檢查離合器、制動(dòng)器及防護(hù)裝置是否安全完好。為防止壓力機(jī)的滑塊被卡住，嚴(yán)禁超負(fù)荷作業(yè)。電機(jī)啟動(dòng)后，要等飛輪轉(zhuǎn)速正常后方可操縱滑塊進(jìn)行鍛造，工作中，操作人員不得離開崗位，也不準(zhǔn)清理、調(diào)整、潤(rùn)滑設(shè)備。不準(zhǔn)將手或工具等伸人滑塊行程范圍內(nèi)。腳踏操縱板上應(yīng)裝安全罩，以免別人或其他物體誤壓而引起滑塊突然下滑，造成意外事故。1） 切削刃微崩當(dāng)工件材料組織、硬度、余量不均勻，前角偏大導(dǎo)致切削刃強(qiáng)度偏低，工藝系統(tǒng)剛性不足產(chǎn)生振動(dòng)，或進(jìn)行斷續(xù)切削，刃磨質(zhì)量欠佳時(shí)，切削刃容易發(fā)生微崩，即刃區(qū)出現(xiàn)微小的崩落、缺口或剝落。出現(xiàn)這種情況后，刀具將失去一部分切削能力，但還能繼續(xù)工作。繼續(xù)切削中，刃區(qū)損壞部分可能迅速擴(kuò)大，導(dǎo)致更大的破損。2） 切削刃或刀尖崩碎這種破損方式常在比造成切削刃微崩更為惡劣的切削條件下產(chǎn)生，或者是微崩的進(jìn)一步的發(fā)展。崩碎的尺寸和范圍都比微崩大，使刀具完全喪失切削能力，而不得不終止工作。刀尖崩碎的情況常稱為掉尖。

1）磨料磨損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，這就是磨料磨砂損。磨料磨損在各個(gè)面都存在，前刀面＊明顯。而且各種切削速度下都能發(fā)生麻料磨損，但對(duì)于低速切削時(shí)，由于切削溫度較低，其它原因產(chǎn)生的磨損都不明顯，因而磨料磨損是其主要原因。另處刀具硬度越低磨料麻損越嚴(yán)重。2）冷焊磨損切削時(shí)，工件、切削與前后刀面之間，存在很大的壓力和強(qiáng)烈的摩擦，因而會(huì)發(fā)生冷焊。由于摩擦副之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，冷焊將產(chǎn)生破裂被一方帶走，從而造成冷焊磨損。冷焊磨損一般在中等切削速度下比較嚴(yán)重。根據(jù)實(shí)驗(yàn)表明，脆性金屬比塑性金屬的抗冷焊能力強(qiáng)；多相金屬比單向金屬小；金屬化合物比單質(zhì)冷焊傾向??；化學(xué)元素周期表中B族元素與鐵的冷焊傾向小。高速鋼與硬質(zhì)合金低速切削時(shí)冷焊比較嚴(yán)重。3）擴(kuò)散磨損在高溫下切削、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(kuò)散，改變刀具的成分結(jié)構(gòu)，使刀具表層變得脆弱，加劇了刀具破損。擴(kuò)散現(xiàn)象總是保持著深度梯度高的物體向深度梯度低物體持續(xù)擴(kuò)散。例如硬質(zhì)合金在800℃時(shí)其中的鈷便迅速地?cái)U(kuò)散到切屑、工件中去，WC分解為鎢和碳擴(kuò)散到鋼中去；PCD刀具在切削鋼、鐵材料時(shí)當(dāng)切削溫度高于800℃時(shí)，PCD中的碳原子將以很大的擴(kuò)散強(qiáng)度轉(zhuǎn)移到工件表面形成新的合金，刀具表面石墨化。鈷、鎢擴(kuò)散比較嚴(yán)重，鈦、鉭、鈮的抗擴(kuò)散能力較強(qiáng)。故YT類硬質(zhì)合金耐磨性較好。4）氧化磨損當(dāng)溫度升高時(shí)刀具表面氧化產(chǎn)生較軟的氧化物被切屑摩擦而形成的磨損稱為氧化磨損。如：在700℃~800℃時(shí)空氣中的氧與硬質(zhì)合金中的鈷及碳化物、碳化鈦等發(fā)生氧化反應(yīng)，形成較軟的氧化物;在1000℃時(shí)PCBN與水蒸氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

1）產(chǎn)生原因切削速度過高；切削液選擇不合適；鉸刀主偏角過大，鉸切削刃口不在同一圓周上；鉸孔余量太大；鉸孔余量不均勻或太小，局部表面未鉸到；鉸刀切削部分?jǐn)[差超差、刃口不鋒利，表面粗糙；鉸切削刃帶過寬；鉸孔時(shí)排屑不暢；鉸刀過度磨損；鉸刀碰傷，刃口留有毛刺或崩刃；刃口有積屑瘤；由于材料關(guān)系，不適用于零度前角或負(fù)前角鉸刀。2）解決措施降低切削速度；根據(jù)加工材料選擇切削液；適當(dāng)減小主偏角，正確刀具破損的鉸切削刃口；適當(dāng)減小鉸孔余量；提高鉸孔前底孔位置精度與質(zhì)量或增加鉸孔余量；選用合格鉸刀；修磨刃帶寬度；根據(jù)具體情況減少鉸刀齒數(shù)，加大容屑槽空間或采用帶刃傾角的鉸刀，使排屑順利；定期更換鉸刀，刃磨時(shí)把磨削區(qū)磨去。鉸刀在刃磨、使用及運(yùn)輸過程中，應(yīng)采取保護(hù)措施，避免碰傷；對(duì)已碰傷的鉸刀，應(yīng)用特細(xì)的油石將碰傷的鉸刀修好，或更換鉸刀；用油石修整到合格，采用前角5°-10°的鉸刀。

1） 形成原因在靠近切削刃的一部分，刀-屑接觸區(qū)內(nèi)，由于下壓力很大，使切屑底層金屬嵌入前刀面上的微觀不平的峰谷內(nèi)，形成無間隙的真正的金屬間接觸而產(chǎn)生粘結(jié)現(xiàn)象，這部分刀-屑接觸區(qū)被稱為粘結(jié)區(qū)。在粘結(jié)區(qū)內(nèi)，切屑底層將有一薄層金屬材料層積滯留在前刀面上，這部分切屑的金屬材料經(jīng)過了劇烈的變形，在適當(dāng)?shù)那邢鳒囟认掳l(fā)生強(qiáng)化。隨著切屑的連續(xù)流出，在后繼切削的流動(dòng)所作推擠下，這層滯積材料便與切屑上層發(fā)生相對(duì)滑移而離開來，成為積屑瘤的基礎(chǔ)。隨后，在它的上面又會(huì)形成第二層滯積切削材料，這樣不斷地層積，就形成了積屑瘤。2） 特點(diǎn)及對(duì)切削加工的影響① 硬度比工件材料高1.5~2.0倍，可代替前刀面進(jìn)行切削，有保護(hù)切削刃、減小前刀具磨損的作用，但積屑瘤脫落時(shí)的碎片流經(jīng)刀具-工件接觸區(qū)會(huì)造成刀具后刀面磨損。② 在積屑瘤形成后刀具的工作前角明顯增大，對(duì)減小切屑變形及降低切削力起了積極作用。③ 由于積屑瘤突出于切削刃之外，使實(shí)際切削深度增大，影響工件的尺寸精度。④ 積屑瘤會(huì)在工件表面造成“犁溝”現(xiàn)象，影響工件表面粗糙度。⑤積屑瘤的碎片會(huì)粘結(jié)或嵌入工件表面造成硬質(zhì)點(diǎn)，影響工件已加工表面的質(zhì)量。