刀具磨损与耐用度解析

1、刀具磨损与耐用度解析一 刀具的磨损方式切削塑性材料时，如果切削速度和切削厚度较大，在前刀面上经常会磨出一个月牙洼。月牙洼的位置发生在刀具前刀面上切削温度最高的地方。月牙洼和切削刃之间有一条小棱边。在磨损过程中，月牙洼的宽度、深度不断增大，当月牙洼扩展到使棱边很窄时，切削刃的强度大为削弱，极易导致崩刃。月牙洼磨损量以其最大深度KT表示。1. 前刀面磨损月牙洼磨损刀具磨损方式示意图后刀面磨损：在后刀面上毗邻切削刃的地方被磨出后角为零的小棱面。发生条件：在切削速度较低、切削厚度较小的情况下切削塑性材料或加工脆性材料时，主要发生后刀面磨损。磨损特征：后刀面磨损带往往是不均匀的，刀尖局部C区强度较低，散

2、热条件又差，磨损比较严重，其最大值为VC。表示方式：主切削刃靠近工件外外表处N区，由于上道工序的加工硬化层或毛坯外表硬层的影响，被磨成较严重的深沟，以VN表示。在后刀面磨损带中间部位B区上，磨损比较均匀，平均磨损带宽度以VB表示，而最大磨损带宽度以VBmax表示。2. 主后刀面磨损 在以较高切削速度和中等切削厚度hD切削塑性材料时，往往会使前刀面和主后刀面同时出现磨损。3. 前刀面和主后刀面同时磨损 后刀面磨损不仅直接影响加工质量，而且磨损量的测量非常方便，故常以主后刀面磨损量VB来表示刀具磨损程度。二 刀具磨损的原因机械的、热的和化学的三种作用的综合结果1.磨粒磨损硬质点磨损：切屑、工件材料

3、中含有的一些碳化物、氮化物和氧化物等硬质点以及积屑瘤碎片等，可在刀具外表刻划出沟纹。2.粘接磨损：切屑、工件与前、后刀面之间，存在着很大的压力和强烈的摩擦，形成新鲜外表接触而发生冷焊粘接。由于摩擦面之间的相对运动，冷焊接破裂被一方带走，从而造成冷焊磨损。3.扩散磨损：在切削高温下，刀具外表与切出的工件、切屑新鲜外表接触，刀具和工件、切屑双方的化学元素互相扩散到对方去，改变了原来材料的成分与构造，削弱了刀具材料的性能，加速磨损过程。4.化学磨损：在一定温度下，刀具材料与某些周围介质如空气中的氧、切削液中的极压添加剂硫、氯等起化学作用，在刀具外表形成一层硬度较低的化合物，如四氧化三钴、一氧化钴、三

4、氧化钴和二氧化钛等，被切屑或工件擦掉而形成磨损。磨粒磨损粘结磨损扩散磨损化学磨损三 刀具磨损过程刀具磨损过程1初期磨损阶段2正常磨损阶段3剧烈磨损阶段四 刀具磨钝标准刀具的磨钝标准：通常指刀具后刀面磨损带中间部位平均磨损量VB允许到达的最大值。 国际标准ISO推荐硬质合金外圆车刀耐用度的磨钝标准，可以使以下任何一种： 1VB； 2如果主后面为无规那么磨损，取； 3前面磨损量KTf为进给量。 制定磨钝标准需考虑被加工对象的特点和加工条件的具体情况。五 刀具耐用度刀具耐用度：刃磨后的刀具自开场切削直到磨损量到达磨钝标准为止的切削时间，以T表示。 也可以用到达磨钝标准时所走过的切削过程Lm来定义耐用

5、度。lm等于切削速度v和耐用度T的乘积，即 lmvT刀具耐用度反映了刀具磨损的速率，因此，凡影响磨损和切削温度的因素，都影响刀具耐用度。在一样的切削条件下，切削不同的工件材料，可用刀具耐用度的上下来衡量工件材料切削加工性的好坏，还可用刀具耐用度来判断刀具几何参数的合理与否。刀具磨损曲线在双对数坐标上的T-v曲线影响刀具耐用度的因素1切削用量的影响1切削速度 在一定速度范围内，T随着vc的提高而降低2背吃刀量和进给量2刀具几何参数的影响1主偏角：在不引起振动的情况下，减小主偏角。2前角：前角对刀具耐用度的影响曲线呈驼峰形。3工件材料的影响合理刀具耐用度的选择原那么最大生产率耐用度最低本钱耐用度最

6、大利润耐用度还考虑以下几点:刀具的复杂程度和制造、重磨的费用刀具构造和装卡、调整的复杂程度生产线上的刀具耐用度应规定为一个班或两个班，以便能在换班时间内换刀精加工尺寸很大的工件时，为防止在加工同一外表时中途换刀，耐用度应规定得至少能完成一次走刀，刀具耐用度应按零件精度和外表粗糙度要求决定刀具耐用度切削时间与切削速度的关系六 刀具的破损刀具的脆性破损：崩刃、碎断、剥落、裂纹破损刀具的塑性破损：切削时，由于高温和高压的作用，有时在前、后刀面和切屑、工件的接触层上，刀具表层材料发生塑性流动而丧失切削能力。防止刀具破损的措施：在提高刀具材料的强度和抗热振性能的根底上：合理选择刀具材料的牌号。防止刀具破损的措施选择合理的刀具角度。通过调整前角、后角、刃倾角和主、副偏角，增加切削刃和刀尖的强度；在主切削刃上磨出倒棱，可以有效的防止崩刃。选择适宜的切削用量。硬质合金较脆，要防止切削速度过