數(shù)控刀具失效形式

1、刀具失效形式一：刀具磨損：按磨損原因可分為：(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，前刀面最明顯。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

2、單向金屬??；金屬化合物比單質(zhì)冷焊傾向小；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(guò)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，加劇了刀具的磨損。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

3、類硬質(zhì)合金耐磨性較好。陶瓷和PCBN切削時(shí)，當(dāng)溫度高達(dá)1000-1300時(shí)，擴(kuò)散磨損尚不顯著。 工件、切屑與刀具由于材料的同，切削時(shí)在接觸區(qū)將產(chǎn)生熱電勢(shì)，這種熱電勢(shì)有促進(jìn)擴(kuò)散的作用而加速刀具的磨損。這種在熱電勢(shì)的作用下的擴(kuò)散磨損，稱為“熱電磨損”。(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700800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)。按磨損形式可分為：(1) 前刀面損。在以較大的速度切削塑性材料時(shí)，前刀面上靠近切削力的部位，在切屑的作用下，會(huì)磨損成月牙

4、凹狀，因此也稱為月牙洼磨損。在磨損初期，刀具前角加大，使切削條件有所改善，并有利于切屑的卷曲折斷，但當(dāng)月牙洼進(jìn)一步加大時(shí)，切削刃強(qiáng)度大大削弱，最終可能會(huì)造成切削刃的崩碎毀損的情況。在切削脆性材料，或以較低的切削速度及較薄的切削厚度切削塑性材料時(shí)，一般不會(huì)產(chǎn)生月牙洼磨損。(2) 刀尖磨損刀尖磨損為刀尖圓弧的后刀面及鄰近的副后刀面上的磨損，它是刀具上后刀面的磨損的延續(xù)。由于此處的散熱條件差，應(yīng)力集中，故磨損速度要比后刀面快，有時(shí)在副后刀面上還會(huì)形成一系列間距等于進(jìn)給量的小溝，稱為溝紋磨損。它們主要由于已加工表面的硬化層及切削紋路造成的。在切削加工硬化傾向大的難切削材料時(shí)，最易引起溝紋磨損。刀尖磨損

5、對(duì)工件表面粗糙度及加工精度影響最大。(3) 后刀面磨損。在很大切削厚度切削塑性材料時(shí)，由于積屑瘤的存在，刀具的后刀面可能不與工件接觸。除此之外，通常后刀面都會(huì)與工件發(fā)生接觸，而在后刀面上形成一道后角為0的磨損帶。一般在切削刃工作長(zhǎng)度的中部，后刀面磨損比較均勻，因此后刀面的磨損程度可用該段切削刃的后刀面磨損帶寬度VB來(lái)衡量。 由于各種類型的刀具在不同的切削情況下幾乎都會(huì)了發(fā)生后刀面磨損，特別是切削脆性材料或以較小的切削厚度切削塑性材料時(shí)刀具的磨損主要是后刀面磨損，而且磨損帶的寬度VB的測(cè)量比較簡(jiǎn)便，因此通常都用VB來(lái)表示刀具的磨損程度。VB愈大，不但會(huì)使切削力增大，引起切削振動(dòng)，而且會(huì)影響刀尖圓

6、弧處的磨損，從而影響加工精度及加工表面質(zhì)量。二：刀具破損： 1 ：表現(xiàn)（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。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。（3） 刀片或刀具折

7、斷。當(dāng)切削條件極為惡劣，切削用量過(guò)大，有沖擊載荷，刀片或刀具材料中有微裂，由于焊接、刃磨在刀片中存在殘余應(yīng)力時(shí)，加上操作不慎等因素，可能造成刀片或刀具產(chǎn)生折斷。發(fā)生這種破損形式后，刀具不能繼續(xù)使用，以致報(bào)廢。（4） 刀片表層剝落。對(duì)于脆性很大的材料，如TiC含量很高的硬質(zhì)合金、陶瓷、PCBN等，由于表層組織中有缺陷或潛在裂紋，或由于焊接、刃磨而使表層存在著殘余應(yīng)力，在切削過(guò)程中不夠穩(wěn)定或刀具表面承受交變接觸應(yīng)力時(shí)極易產(chǎn)生表層剝落。剝落可能發(fā)生在前刀面，刀可能發(fā)生在后刀面，剝落物呈片狀，剝落面積較大。涂層刀具剝落可能性較大。刀片輕微剝落后，尚能繼續(xù)工作，嚴(yán)重剝落后將喪失切削能力。（5） 切削部位

8、塑性變型。具鋼和高速鋼由于強(qiáng)度小硬度低，在其切削部位可能發(fā)生塑性變型。硬質(zhì)合金在高溫和三向壓應(yīng)力狀態(tài)直工作時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生表層塑性流動(dòng)，甚至使切削刃或刀尖發(fā)生塑性變形面造成塌陷。塌陷一般發(fā)生在切削用量較大和加工硬材料的情況下。TiC基硬質(zhì)合金的彈性模量小于WC基硬質(zhì)合金，故前者抗塑性變形能力加快，或迅速失效。PCD、PCBN基本不會(huì)發(fā)生塑性變形現(xiàn)象。（6） 刀片的熱裂。當(dāng)?shù)毒叱惺芙蛔兊臋C(jī)械載荷和熱負(fù)荷時(shí)，切削部分表面因反復(fù)熱脹冷縮，不可避免地產(chǎn)生交變的熱應(yīng)力，從而使刀片發(fā)生疲勞而開裂。例如，硬質(zhì)合金銑刀進(jìn)行高速銑削時(shí)，刀齒不斷受到周期性地沖擊和交變熱應(yīng)力，而在前刀面產(chǎn)生梳狀裂紋。有些刀具雖然并沒有

9、明顯的交變載荷與交變應(yīng)力，但因表層、里層溫度不一致，也將產(chǎn)生熱應(yīng)力，加上刀具材料內(nèi)部不可避免地存在缺陷，故刀片也可能產(chǎn)生裂紋。裂紋形成后刀具有時(shí)還能繼續(xù)工作一段時(shí)間，有時(shí)裂紋迅速擴(kuò)展導(dǎo)致刀片折斷或刀面嚴(yán)重剝落。刀具防止破損的方法：(1) 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。(2) 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。(3) 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，其刀而應(yīng)

10、經(jīng)過(guò)研磨以提高表面質(zhì)量，并檢查有無(wú)裂紋。(4) 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。(5) 盡可能保證工藝系統(tǒng)具有較好的剛性，減小振動(dòng)。(6) 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。三：刀具崩刃刀具崩刃原因：（1） 刀片牌號(hào)、規(guī)格選擇不當(dāng)，如刀片的厚度太薄或粗加工時(shí)選用了太硬太脆的牌號(hào)。（2） 刀具幾何參數(shù)選擇不當(dāng)（如前后角過(guò)大等）。（3） 刀片的焊接工藝不正確，造成焊接應(yīng)力過(guò)大或焊接裂縫。（4） 刃磨方法不當(dāng)，造成磨削應(yīng)力及磨削裂紋；對(duì)PCBN銑刀刃磨后刀齒的振擺過(guò)大，使個(gè)別刀齒負(fù)荷過(guò)重，也會(huì)造成打刀。（5） 切削用量選擇不合理，如用量過(guò)大

11、，便機(jī)床悶車；斷續(xù)切削時(shí)，切削速度過(guò)高，進(jìn)給量過(guò)大，毛坯余量不均勻時(shí)，切削深度過(guò)小；切削高錳鋼等加工硬化傾向大的材料時(shí)，進(jìn)給量過(guò)小等。（6） 機(jī)械夾固式刀具的刀槽底面不平整或刀片伸出過(guò)長(zhǎng)等結(jié)構(gòu)上的原因。（7） 刀具磨損過(guò)度。（8） 切削液流量不足或加注方法不正確，造成刀片驟熱而裂損。（9） 刀具安裝不正確，如：切斷車刀安裝過(guò)高或過(guò)低；端面銑刀采用了不對(duì)稱順銑 等。（10） 工藝系統(tǒng)剛性太差，造成切削振動(dòng)過(guò)大。（11） 操作不慎，如：刀具由工件中間切入時(shí)，動(dòng)作過(guò)猛；尚未退刀，即行停車。崩刃對(duì)策：（1） 增大刀片厚度或?qū)⒌镀⒀b，選用抗彎強(qiáng)度及韌性較高的牌號(hào)。（2） 可從以下幾方面著手重新設(shè)計(jì)刀具

12、。 適當(dāng)減小前、后角。 采用較大的負(fù)刃傾角。 減小主偏角。 采用較大的負(fù)倒棱或刃口圓弧。 修磨過(guò)渡切削刃，增強(qiáng)刀尖。（3） 避免采用三面封閉的刀片槽結(jié)構(gòu)。正確選用焊料。避免采用氧炔焰加熱焊接，并且在焊接后應(yīng)保溫，以消除內(nèi)應(yīng)力。盡可能改用機(jī)械夾固的結(jié)構(gòu)（4） 采用間斷磨削或金剛石砂輪磨削。選用較軟的砂輪，并經(jīng)常修整保持砂輪鋒利。注意刃磨質(zhì)量，嚴(yán)格控制銑刀刀齒的振擺量。（5） 重新選擇切削用量。（6） 修整刀槽底面。合理布置切削液噴嘴的位置。淬硬刀桿在刀片下面增加硬質(zhì)合金墊片。（7） 及時(shí)換刀或更換切削刃。（8） 加大切削液的流量。 合理布置切削液噴嘴的位置。 采用有效的冷卻方法如噴霧冷卻等提高冷

13、卻效果。 采用*切削減小對(duì)刀片的沖擊。（9） 重新安裝刀具。（10） 增加工件的輔助支承，提高工件裝夾剛性。 減小刀具的懸伸長(zhǎng)度。 適當(dāng)減小刀具的后角。 采用其它的消振措施。（11） 注意操作方法。四 積屑瘤（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(wú)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(guò)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)

14、生相對(duì)滑移而離開來(lái)，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： 硬度比工件材料高1.52.0倍，可代替前刀面進(jìn)行切削，有保護(hù)切削刃、減小前刀面磨損的作用，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。 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。 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。 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。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。由上述分析可知，積屑瘤

15、對(duì)切削加工，特別對(duì)精加工是不利的。（3） 控制措施：不使切屑底層材料與前刀面發(fā)生粘結(jié)或變形強(qiáng)化，即可避免積屑瘤的產(chǎn)生為此日的可采取如下措施。 減小前刀面的粗糙度。 增大刀具的前角。 減小切削厚度。 采用低速切削或高速切削，避開容易形成積屑瘤的切削速度。 對(duì)工件材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚硖岣咂溆捕?，減小塑性。 采用抗粘結(jié)發(fā)性能好的切削液（如含硫、氯的極壓切削液）。五PCBN刀具的磨損形式 主要原因 預(yù)防措施（1）月牙洼磨損 工件硬度太軟，切速太快，產(chǎn)生化學(xué)和擴(kuò)散磨損 改用硬質(zhì)合金刀具或陶瓷刀具，降低切速 使用冷卻液（2）壓力面磨損 切削速度太快，進(jìn)給量太大，刀具后角太小 增大切速和進(jìn)給量，增大后角（3

16、）斷裂磨損 系統(tǒng)剛性差，刀尖角太小，進(jìn)給量與切速太大，刀具刃口過(guò)脆 提高工藝系統(tǒng)剛性，工件表面預(yù)加工和倒角，采用厚的PCBN層，采用負(fù)倒棱刀具。（4）邊界磨損 主偏角太大，進(jìn)給量太大，切速太小 減小主偏角，減小進(jìn)給量，增大切速。（5）PCBN層破裂 系統(tǒng)剛性差，工件沖擊太大，PCBN層太薄，刀具刃口過(guò)脆 提高工藝系統(tǒng)剛性，工件表面加工和倒角，采用厚的PCBN層，采用負(fù)倒棱刀具。六 影響切削性能的因素：（1） 強(qiáng)度及硬度：工件材料的強(qiáng)度或硬度愈高，切削力愈大，切削溫度也愈高，刀具磨損加劇，另外，切削硬材料時(shí)，刀-屑接觸長(zhǎng)度短，切削力及切削熱都集中在切削刃附近，很容易使切削刃剝落，甚至崩刃，這對(duì)硬

17、質(zhì)合金及陶瓷、PCBN等材質(zhì)較脆的刀具材料尤為明顯，因此，材料的切削加工性較差。（2） 塑性：工件材料的塑性愈大，切屑變形大，產(chǎn)生的切削熱愈多，切屑也容易與刀具發(fā)生粘結(jié)，因此會(huì)加劇刀具磨損。但若工件材料的塑性太小，則刀-屑接觸長(zhǎng)度變得很短，也會(huì)使刀具磨損嚴(yán)重。故塑性太大或太小的工件材料的切削加工性均較差。（3） 耐熱性：工件材料的耐磨性愈好，在高溫下愈能保持較高的強(qiáng)度及硬度，切削起來(lái)愈困難。（4） 對(duì)刀具的擦傷能力：工件材料的擦傷能力愈強(qiáng)，對(duì)刀具磨損也愈大，切削加工性愈 差。（5） 導(dǎo)熱系數(shù)：工件材料的導(dǎo)熱系數(shù)愈小，切削熱不易傳散，切削溫度嚴(yán)重、切削加工性也愈 差。影響切屑變形的因素：（1）

18、工件因素：材料的強(qiáng)度，硬度愈高、塑性愈小，則切屑變形愈?。坏捎诓牧系淖冃慰沽υ龃?，切削力則愈大，產(chǎn)生的切削熱也愈多，加以硬材料的導(dǎo)熱性能較差，切削溫度上升。（2） 切削速度：隨著切削速度的上升，切屑變形呈下降趨勢(shì)，但對(duì)一些會(huì)形成積屑 瘤的塑性材料，在積屑瘤生成的速度區(qū)內(nèi)，切削變形有一個(gè)下降的低俗；切削速度對(duì)切削力的影響與其對(duì)切削變形的影響類似；切削速度對(duì)切削溫度的影響，則由于切削功率消耗將隨速度的上升而有大幅度的增加，會(huì)使切削溫度急劇上升。（3） 進(jìn)給量：進(jìn)給量增大，則切削厚度變厚，切屑的平均變形減小，但由于切削面積增大，切削力及切削溫度均要上升。（4） 切削深度：切削深度增大，則切屑變形基

19、本不變，但由于切削面積成下比增大，切削力也下比上升；而對(duì)切削溫度，則由于切削深度增大會(huì)使散熱條件大為改善，因此上升不明顯。（5） 前角：切屑變形將隨前角的增大而減小，因此切削力也隨之下降，而且前角對(duì)進(jìn)給力及背向力的影響較大；對(duì)切削溫度在一定的范圍內(nèi)前角增大，溫度會(huì)略有下降，但超過(guò)了某一數(shù)值后，肖角再增大，會(huì)由于刀具的散熱條件變壞，切削溫度反而上升。（6） 主偏角：主偏角增大，切削厚度變厚，則切屑變形減小，切削力Ft也有所下降。但對(duì)背和，向力Fp及進(jìn)給力Fe則由于總切削力的方向變化，隨主偏角的增大，F(xiàn)t增大，而Fe減小，對(duì)切削溫度，則由于主偏角增大會(huì)使刀具的散熱條件變壞而溫度上升。（7） 刃傾角

20、：刃傾角的絕對(duì)值增大時(shí)，刀具的實(shí)際前角將增大，因此切屑變形會(huì)減??；刃傾角在10°45°范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí)，切削力Fe基本不變，但隨刃傾角的增大，進(jìn)給力Fp將增大，而背向力Fp下降。（8） 切削液：切削液的潤(rùn)滑及冷卻性能愈好，由切屑變形、切削力及切削溫度都會(huì)有所下降。七 表面粗糙度影響粗糙度的因素：（1） 由于刀具上有主偏角·Kr和副主偏角Kr使工件的被切削層材料不能完全切除，而在工件已加工表面上形成間距等十進(jìn)給量f的螺旋狀條紋。這就是通常所謂的“殘留面積”，殘留面積高度Hmax愈大，表面光潔度愈差。（2） 當(dāng)切削過(guò)程中有積屑瘤形成時(shí)，由于以下原因而使粗糙度增大。積屑瘤突

21、出在切削刃上，會(huì)刺入工件表面，在工件表面上劃出一些與切削速度方向致的縱向溝紋。積屑瘤碎裂時(shí)，其碎片會(huì)嵌入工件已加工表面。（3） 在較低切削速度下，切削一些常用的塑性材料時(shí)，會(huì)在工件已加工表面上形成近似與切削出現(xiàn)，即所謂“鱗刺”.當(dāng)有鱗刺出現(xiàn)時(shí)，表面粗糙度會(huì)增大。（4） 切削過(guò)程中發(fā)生振動(dòng)，在工件加工表面上形成振紋。減小表面粗糙度的措施：（1） 采用Kr的副刃，通常稱之為修光刃。如：大進(jìn)給的強(qiáng)力切削車刀、鉸刀、浮動(dòng)鏜刀等；修光刃的長(zhǎng)度應(yīng)大于進(jìn)給量f，一般在車刀上可?。?.21.8）f.增大刀尖圓弧半徑r.減小進(jìn)給量f，同時(shí)提高切削速度。如有色金屬的高速鏡面車削。采用小偏角（15°1&#

22、176;）的過(guò)渡刃。過(guò)渡刃的長(zhǎng)度應(yīng)略大于進(jìn)給量。采用寬刃精車刀或?qū)捜芯俚丁２捎脻L壓加工。在采用上述1、2、4或5項(xiàng)措施時(shí)，應(yīng)注意加強(qiáng)工藝系統(tǒng)剛性，以免發(fā)生切削振動(dòng)。（2） 選擇切削速度時(shí)應(yīng)避開有積屑瘤生成中速區(qū)。在切削碳素鋼時(shí)，可采用12米/分的低速（如精車絲桿、拉削等）或80100米/分的高速（如用硬質(zhì)合金刀具精車或精銑）。適當(dāng)減小進(jìn)給量或切削厚度。增大前角r。；采用適當(dāng)?shù)臒崽幚矸椒?，使工件材料的塑性減小。 采用潤(rùn)滑性能好的切削液。 減小刀具前、后刀面的粗糙度。（3） 在切削速度較低（如10米/分）時(shí)，可采取以上措施。 減小切削厚度。 進(jìn)一步降低切削速度。 增大前角。 增大后角，減小后刀面

23、上的白刃寬度。 采用潤(rùn)滑性能好的切削液而當(dāng)切削速度較高（如30米/分）時(shí)，可采取以下措施。 采用硬質(zhì)合金刀具，進(jìn)一步提高切削速度，進(jìn)行高速切削。 將工件材料作調(diào)質(zhì)處理。 減小前角。（4） 增大刀具的前角r。、主偏角Kr、刃傾角r（正值）及減小刀尖圓弧半徑r,以減小徑向力Fu.在刀具后刀面上磨出負(fù)后角的消振棱。增大刀桿截面積及減小刀具懸伸長(zhǎng)度，以提高刀具的剛性。 采取分屑措施，合理安排切削圖形，使切屑的截面窄而厚。、 采用彈簧刀桿或?qū)⒌都馕恢媒档偷降稐U中心線以下。 選擇切削速度時(shí)應(yīng)避開Fv值較大的中速區(qū)（切削碳素鋼時(shí)，該速度范圍為3050米/分），同時(shí)減小切削深度，并適當(dāng)增大進(jìn)給量也有助于抑制振

24、動(dòng)。 提高機(jī)床及工件的裝夾剛性。 采取特殊的消振裝置，如消振鏜桿等。八 影響斷屑的因素：（1） 工件材料：工件材料的塑性愈好，變形能力大，所形成的切屑相應(yīng)也較韌，不易斷屑。因此，有時(shí)為達(dá)到斷屑目的，可對(duì)工件進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚?，使其塑性降低。另外，在工件材料中添加易切削元素后，可使切屑變脆，易于折斷。?） 切屑卷曲半徑：切削卷曲半徑R背愈小，則切屑在導(dǎo)出過(guò)程中受到阻擋后產(chǎn)生反向彎曲時(shí)，在其內(nèi)部造成的附加應(yīng)力也愈大，切屑容易折斷，因此，當(dāng)工件材料塑性愈好，或切屑愈薄，鋼性愈差時(shí)，應(yīng)減小切屑卷曲半徑R背。而R背要決定于斷屑的參數(shù)。（3） 進(jìn)給量f：進(jìn)給量愈大，切屑愈厚，則在同樣的彎曲變形下，切屑內(nèi)部

25、產(chǎn)生的應(yīng)力愈大，容易折斷，所以在生產(chǎn)實(shí)踐中可用調(diào)整進(jìn)給量的方法來(lái)取得滿意的斷屑效果。（4） 切削速度V：切削速度愈高，切削變形愈小，厚度變薄，同時(shí)隨切削速度的升高，切削溫度也愈高，切屑變得軟而韌，不易折斷。所以從斷屑角度來(lái)看，采用低速較有利。（5） 背吃刀量ap：切削深度減小時(shí)，由于刀尖圓弧及副切削刃作用加強(qiáng)，使流屑角增大，這樣相當(dāng)于斷屑槽的有效寬度增大，切屑卷曲半徑變大，不易斷屑。但當(dāng)進(jìn)給量較小時(shí)，若比值很大，則由于切屑變得既薄又寬，也不易折斷。 （6） 前角R:R減小時(shí)，切屑變形加劇，厚度增大，容易折斷。（7） 主偏角kr：主偏角kr愈大，切屑厚度愈大，有利于斷屑。（8） 刃傾角;影響流屑

26、方向和切屑形狀。通常，刃傾角的絕對(duì)值加大時(shí)，切屑比較容易折斷。（9） 切削液：切削液可降低切屑溫度，使切屑變得硬、脆、容易折斷。例如在車削有銹鋼時(shí)，采用冷卻效果好的水基切削液，有利于斷屑。九 車削外圓中產(chǎn)生廢品的原因及解決措施：（1） 尺寸精度達(dá)不不到要求： 操作者粗心大意：加強(qiáng)思想教育，增強(qiáng)責(zé)任感，嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)章制度。 測(cè)量差錯(cuò):校正和正確選用量具；在工件發(fā)熱（手感較熱）時(shí)不作加工測(cè)量，否則工件冷卻后尺寸收縮，精度難以掌握；正確使用量具，掌握測(cè)量方法，提高測(cè)量精度的技術(shù)。 加工后留有黑皮或局部加工余量不夠：加工前按圖紙檢驗(yàn)毛坯和余量是否符合工藝要求；將工件校正后再加工。（2） 粗糙度達(dá)不到要求

27、; 刀具刃磨不良或磨損：適當(dāng)增大前角(脆性材料除外)，合理選取主后角；適當(dāng)增大刀尖圓弧半徑及修光刃寬度，減小副偏角；用油石研磨各切削刃，使其粗糙度在Ra0.4以內(nèi)；合理使用切削液。 刀尖位置高度安裝不正確：刀尖應(yīng)裝在工件中心處略低于工件中心（若刀尖安裝過(guò)高，將使后角減小，后刀面與已加工表面摩擦增加；若刀尖安裝過(guò)低，則減小了前角，使切削變形增大）。 切削用量選取不當(dāng)：進(jìn)給量不宜太大；用PCBN車刀精車時(shí)，應(yīng)提高切削速度，用高速鋼車刀精車，切削速度最好10米/分；精車余量一般應(yīng)在0.51.0mm之間。 由于振動(dòng)形成波紋、斑紋和條痕：增加工件裝夾剛件；調(diào)整車床各部分的間隙；采取適當(dāng)?shù)南翊胧?如車刀

28、上磨出消振棱，使用彈簧刀桿等)。（3） 產(chǎn)生橢圓： 主軸軸頸有橢圓度：檢修機(jī)床。 卡盤在法蘭盤上定位不緊：堅(jiān)固卡盤固定螺釘。 毛坯余量不均勻材料不均勻：經(jīng)粗車、半精車后再進(jìn)行精車，在半精車加工前應(yīng)進(jìn)行正火或退火處理。（4） 產(chǎn)生錐度： 刀具在一次行程中磨損過(guò)快：選取較耐磨的刀具材料或降低切削速度。 用卡盤裝夾懸伸剛度不夠：加用尾座頂尖支頂，采用卡盤頂尖復(fù)合裝夾法。 車頭偏位：校正車頭主軸中心，并進(jìn)行試切或試棒檢驗(yàn)。 尾座偏位：調(diào)整尾座偏位，使之對(duì)準(zhǔn)主軸中心。 機(jī)床導(dǎo)軌在水平方向與主軸線不平等：維修調(diào)整機(jī)床精度。（5） 產(chǎn)生鼓形或彎曲;后頂尖支頂不當(dāng)工件裝夾剛度不夠: 在加工長(zhǎng)軸時(shí)應(yīng)盡量少熱變形

29、，并在加工過(guò)程中適當(dāng)?shù)胤潘珊箜敿獾闹ы?，或用彈性后頂尖?增加工件裝夾剛度，由前后頂尖支頂改為卡盤頂尖裝卡，或加用跟刀架等。 盡可能減小工作的辦應(yīng)力，可對(duì)工件進(jìn)行時(shí)效處理或在車削中增加工件調(diào)頭次數(shù)。（6） 刀具崩刃或打刀（刀頭折斷）: 刀具材料選取不當(dāng)：在粗加工時(shí)，采用硬質(zhì)合金或顆粒較粗的牌號(hào)；減小刀具前角，增加過(guò)渡切削刃、負(fù)倒棱，選取負(fù)的刃傾角。 切斷刀幾何角度不對(duì)稱，刀尖高度不在工件中心位置：必須保持副后面和副主偏角在1°2°之間，并相互對(duì)稱；刀寬b=0.6D0.5、刀頭長(zhǎng)D2+23mm（D為工件直徑）; 用尾座頂尖或工件端面的中心校正刀尖高低，并在裝刀時(shí)保持kr及a0

30、對(duì)稱。 切削用量過(guò)大，超過(guò)刀頭強(qiáng)度：改變刀具幾何角度，增加刀頭強(qiáng)度；減小切削深度或進(jìn)給量。 中途被迫停車或退刀前停車：根據(jù)機(jī)床功率，合理選取切削用量；在中途停車之前，必須稱停止進(jìn)給，并能出車刀。 機(jī)床有關(guān)轉(zhuǎn)動(dòng)或滑動(dòng)部位間隙過(guò)大;調(diào)整主軸與軸承徑向間隙和軸向間隙；調(diào)整拖板各鑲條之間的間隙。十 車床上加工圓柱孔產(chǎn)生廢品的原因與解決措施：（1） 鉆孔偏歪： 工件端面不平或與軸線不垂直：鉆孔前必須車平端面，絕不能留有中心凸頭。 尾座不同軸，產(chǎn)生偏移：調(diào)整尾座，使其與主軸同軸。 鉆頭剛度不夠，初鉆進(jìn)給量過(guò)大：選用較短鉆頭鉆導(dǎo)向孔，初鉆時(shí)宜采用高速小進(jìn)給量或用擋塊支頂，防止鉆頭擺動(dòng)。 工件內(nèi)部有縮孔、砂眼

31、、夾渣：降低主軸轉(zhuǎn)速，減小進(jìn)給量。（2） 鉆孔直徑過(guò)大： 鉆頭直徑選錯(cuò)：按圖紙選取鉆頭直徑，并仔細(xì)檢查。 鉆頭切削刃不對(duì)稱：刃磨鉆頭必須使切削刃對(duì)稱，橫刃中心必須通過(guò)鉆頭軸線。 鉆頭未對(duì)準(zhǔn)工件中心：調(diào)整尾座，檢查鉆頭是否彎曲，鉆夾頭和鉆套是否精確。 鉆頭擺動(dòng)：初鉆時(shí)用擋塊支頂鉆頭頭部，防止晃動(dòng)，并保證錐柄配合良好。（3） 孔的尺寸精度達(dá)不到要求; 鉸刀精度不夠;新鉸刀要用油石研磨刃口，并仔細(xì)檢查尺寸，防止鉸也過(guò)大；但是舊鉸刀過(guò)分磨損，請(qǐng)求更換。 鉸刀與工件不同軸度誤差：調(diào)整尾座或采用支頂鉸孔， 以及采用浮動(dòng)鉸刀套。 鏜孔時(shí)測(cè)量出現(xiàn)差錯(cuò): 精車時(shí)必須仔細(xì)測(cè)量，正確控制卡鉗動(dòng)距。 鉆孔過(guò)大，造成部

32、分加工不到：一般選取鉆頭應(yīng)小于孔徑23mm鉆孔。 鏜刀安裝不對(duì)，刀桿與孔壁相碰，迫使鏜刀扎入工件將孔鏜大：換用較小刀桿的內(nèi)孔鏜刀，在試裝鏜刀時(shí)同，保證刀桿不碰孔壁。 由于積屑瘤的存在，增加了刀尖長(zhǎng)度，使孔鏜大;研磨前刀面使其粗糙度在Ra0.4以內(nèi)，使用切削液，減小或增大速度，增大鏜刀前角。 在過(guò)熱情況下精車，工件冷卻后，內(nèi)孔收縮，使孔縮?。菏构ぜ诔貢r(shí)再精車內(nèi)孔。（4） 孔成錐度： 車床主軸軸線與床面在水平面內(nèi)不平行：檢查機(jī)床精度，調(diào)整主軸與床面在水平面上與垂直面上的不平行度。 刀桿過(guò)細(xì)，切削刃不鋒利，造成“讓刀”,使孔外大里?。涸黾拥稐U的剛度，研磨車刀，保持切削刃鋒利，精鏜后，在同一吃刀位

33、置再作一次進(jìn)給。（5） 孔成扁圓或多邊形： 孔壁較薄，裝夾時(shí)產(chǎn)生彈性變形，松開卡爪后成多邊形：精車前略松卡爪，防止工件變形。 車床精度不高，主軸軸頸成橢圓，造成孔成扁圓：對(duì)機(jī)床進(jìn)行檢修，并檢查主軸徑向圓跳動(dòng)。 工件材料不勻，硬度不一，以致切削抗力不均勻，造成工件扁圓或多邊形：工件毛坯需經(jīng)調(diào)質(zhì)或回火處理。（6） 孔表面粗糙度大; 鉸刀使用不當(dāng)，造成孔壁不光或拉傷：保證切削刃鋒利，無(wú)崩刃，無(wú)裂縫，應(yīng)經(jīng)常退出鉸刀，清除切屑，不要停車退刀，正確使用切削液。 切削刃刃磨不良或裝刀時(shí)刀尖低于孔的中心：保證切削刃鋒利，精鏜刀可略高于工件軸線。 切削用量選取不當(dāng);適當(dāng)?shù)亟档颓邢魉俣龋瑴p小進(jìn)給量，精鏜時(shí)切削深度

34、不宜過(guò)大。 刀桿剛度不夠，產(chǎn)生振動(dòng)：盡可能采用較粗刀桿或降低切削速度。十一 切斷存在的常見問(wèn)題產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施（1） 工件切斷面凹凸：1. 車床橫滑板移動(dòng)方向與床身回轉(zhuǎn)中心不垂直：調(diào)整機(jī)床精度到符合精度。2. 刀具兩副偏角大小不等：刃磨兩側(cè)，使副偏角基本相等。3. 刀具兩副后角大小不等：刃磨兩側(cè)使后角基本相等（注意不能太小，決不能成為零度或負(fù)值）。4. 主切削刃兩刀尖磨損情況差異太大：刀尖磨損到一定程度時(shí)要及時(shí)重磨。5. 雙倒角或劍式主切削刃兩邊修磨不均：修磨時(shí)要使兩邊的切削刃相等。（2） 切斷時(shí)振動(dòng)：a) 車床主軸承松動(dòng)或軸承孔不圓等：調(diào)整或修復(fù)機(jī)床的軸承。b) 刀具主后角太大或刀尖安裝

35、過(guò)分低于工件中心：選用3°左右的后角，調(diào)整刀尖安裝高度。c) 由于排屑不暢而引起振動(dòng)：大直徑的切斷要特別注意排屑，斷屑槽要磨有5°8°排屑傾斜角，以使排屑順利。d) 刀具伸出過(guò)長(zhǎng)或刀桿剛性太弱：選用較好的刀桿材料，在滿足切深的前提下，盡量縮短刀具的伸出量。e) 刀具幾何參數(shù)不合理：根據(jù)工件材料刃磨合理的幾何參數(shù)。f) 工件剛性太差：剛性差的工件要盡量減小切削刃寬度。（3） 主切削刃崩刃： 振動(dòng)造成崩刃：改善切削條件，消除振動(dòng). 實(shí)心工件將要切斷時(shí)產(chǎn)生崩刃：切斷實(shí)心工件時(shí)，刀尖安裝一般應(yīng)低于工件中心0.2mm左右。 排屑不暢，卡屑而造成崩刃：根據(jù)工件材料刃磨合理的刃形和適當(dāng)?shù)臄嘈疾郏浜舷鄳?yīng)的進(jìn)給量，使切卷屑成彈簧狀連續(xù)排出，避免卡屑。（4） 刀具重磨次數(shù)