刀具磨損原因及改進(jìn)方法課件

刀具的磨損形式前刀面磨損(月牙凹磨損）后刀面磨損前后刀面磨損刀具的鈍化方式：卷刃、崩刃、磨損三種。刀具的磨損原因：機(jī)械磨損、熱效應(yīng)磨損。刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)合理磨鈍標(biāo)準(zhǔn)、工藝磨鈍標(biāo)準(zhǔn)刀具磨損原因及改進(jìn)方法刀具磨損的原因(1)刀具與切屑、工件間的接觸表面經(jīng)常是新鮮表面。(2)接觸壓力非常大，有時超過被切削材料的屈服強(qiáng)度。(3)接觸表面的溫度很高，對于硬質(zhì)合金刀具可達(dá)800—1000℃，對于高速鋼刀具可達(dá)300—600℃。

刀具磨損經(jīng)常是機(jī)械的、熱的、化學(xué)的三種作用的綜合結(jié)果，可以產(chǎn)生磨料磨損、冷焊磨損（粘結(jié)磨損）、擴(kuò)散磨損和氧化磨損等。刀具磨損原因及改進(jìn)方法

切屑、工件的硬度雖然低于刀具的硬度，但其結(jié)構(gòu)中經(jīng)常含有一些硬度極高的微小的硬質(zhì)點(diǎn)，能在刀具表面刻劃出溝紋，這就是磨料磨損。硬質(zhì)點(diǎn)有碳化物(如Fe3C、TiC、VC等)、氮化物(如TiN、Si3N4等)、氧化物(如Si02、A12O3等)和金屬間化合物。一、磨料磨損二、冷焊磨損

切削時，切屑、工件與前、后刀面之間，存在很大的壓力和強(qiáng)烈的摩擦，因而它們之間會發(fā)生冷焊。由于摩擦副之間有相對運(yùn)動，冷焊結(jié)特產(chǎn)生破裂被一方帶定，從而造成冷焊磨損。刀具磨損原因及改進(jìn)方法

擴(kuò)散磨損在高溫下產(chǎn)生。切削金屬時，切屑、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，改變了材料原來的成分與結(jié)構(gòu)，使刀具表層變得脆弱，從而加劇了刀具的磨損。例如用硬質(zhì)合金切鋼時，從800℃開始，硬質(zhì)合金中的鈷便迅速地?cái)U(kuò)散到切屑、工件中去，WC分解為鎢和碳后擴(kuò)散到鋼中.

當(dāng)切削溫度達(dá)700—800℃時，空氣中的氧便與硬質(zhì)合金中的鈷及碳化鎢、碳化鈦等發(fā)生氧化作用，產(chǎn)生較軟的氧化物(如Co304、Co0、W03、TiO2等)被切屑或工件擦掉而形成磨損，這稱為氧化磨損.三、擴(kuò)散磨損四、氧化磨損刀具磨損原因及改進(jìn)方法工件、切屑與刀具由于材料不同，切削時在接觸區(qū)電勢，這種熱電勢有促進(jìn)擴(kuò)散的作用而加速刀具磨損。這種熱電勢的作用下產(chǎn)生的擴(kuò)散磨損，稱為“熱電磨損”。返回五、熱電磨損刀具磨損原因及改進(jìn)方法

在前刀面上相應(yīng)于產(chǎn)生月牙洼的地方，其切削溫度最高，因此磨損也最大，從而形成一個凹窩(月牙洼)。前刀面磨損(月牙洼磨損)

在切削速度較高、切削厚度較大的情況下加工塑性耐熱性和耐磨性稍有不足時,切屑在前刀面上經(jīng)常當(dāng)?shù)毒叩臅コ鲆粋€月牙洼。月牙洼和切削刃之間有一條小棱邊。在磨損的過程中，月牙洼寬度逐漸擴(kuò)展。當(dāng)月牙洼擴(kuò)展到使棱邊變得很窄時，切削刃的強(qiáng)度大為削弱，極易導(dǎo)致崩刃。月牙洼磨損量以其深度KT表示

金屬,刀具磨損原因及改進(jìn)方法前刀面的月牙洼磨損前刀面上過高的切削溫度引起擴(kuò)散磨損過度的月牙洼磨損會降低切削刃強(qiáng)度。改進(jìn)方法

降低切削速度

減小走刀量

采用正前角槽形刀片，更耐磨的刀片

材料或涂層

避免積屑瘤原因影響刀具磨損原因及改進(jìn)方法

由于加工表面和后刀面間存在著強(qiáng)烈的摩擦，在后刀面上毗鄰切削刃的地方很快被磨出后角為零的小棱面，這種磨損形式叫做后刀面磨損。后刀面磨損何為后刀面磨損

在切削速度較低、切削厚度較小的情況下切削塑性金屬以及加工脆性金屬時，一般不產(chǎn)生月牙洼磨損，但都存在著后刀面磨損

在刀尖部分(即圖a中的C區(qū))由于強(qiáng)度和散熱條件較差，因此磨損較為劇烈，其最大值為VC。

在參與切削的切削刃中部(B區(qū))，其磨損比較均勻。在B區(qū)，以VB表示平均磨損值，以VBmax表示最大磨損值。刀具磨損原因及改進(jìn)方法降低切削速度切削速度太高進(jìn)給量太低刀具耐磨性不好快速的后刀面磨損會使表面質(zhì)量變差后刀面磨損影響原因改進(jìn)方法采用順銑的方法充足的冷卻液采用更耐磨的刀片材料或涂層逐步加大走刀量刀具磨損原因及改進(jìn)方法

這是一種兼有上述兩種情況的磨損形式。在切削塑性金屬時，經(jīng)常會發(fā)生這種磨損。前刀面和后刀面同時磨損刀具磨損原因及改進(jìn)方法積屑瘤低速切削，負(fù)前角切削過度的月牙洼磨損會降低切削刃強(qiáng)度。影響積屑瘤引起表面質(zhì)量變差，當(dāng)積屑瘤脫落時會引起切削刃破損產(chǎn)生原因：改進(jìn)方法

提高切削速度

逐步加大走刀量致最佳切屑厚度

采用物理涂層的刀片材料

充足的高壓冷卻液或空氣防止二次切屑采用順銑的方法

正前角銑刀體和刀片刀具磨損原因及改進(jìn)方法溝槽磨損

降低切削速度加工淬硬材料表面硬皮和氧化皮溝槽磨損引起表面質(zhì)量變差或者崩刃改進(jìn)方法原因影響選擇韌性更好的牌號刀具磨損原因及改進(jìn)方法塑性變形

切削刃塌下或后刀面凹陷，倒致切削控制差和表面質(zhì)量差。后刀面磨損會導(dǎo)致刀片崩刃。切削溫度太高并且壓力太大切屑刃塌下：降低切削速度塑性變形原因方法影響選用更高的抗塑性變形能力的硬牌號后刀面凹陷：降低進(jìn)給刀具磨損原因及改進(jìn)方法刃口的破損

切削刃的細(xì)小破損導(dǎo)致表面質(zhì)量變差和過度的后刀面磨損積屑瘤牌號太脆刀片槽形強(qiáng)度太低原因影響改進(jìn)方法

刃口被擠碎則提高切削速度

排除振動的因素

工件材質(zhì)不均降低切削速度并且加大走刀量順銑

刀體是否退火失效，刀墊是否破碎，刀片螺釘需要更換

采用韌性更好的刀片材料?

換刃口強(qiáng)壯的刀片

冷硬鑄鐵工件需負(fù)前角銑刀?

圓刀片銑刀最耐沖擊刀具磨損原因及改進(jìn)方法刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)

刀具磨損后將影響切削力、切削溫度和加工質(zhì)量，因此必須根據(jù)加工情況規(guī)定一個最大的允許磨損值，這就是刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。

一般刀具的后刀面上都有磨損，它對加工精度和切削力的影響比前刀面磨損顯著，同時后刀面磨損量比較容易測量，因此在刀具管理和金屬切削的科學(xué)研究中多按后刀面磨損尺寸來制定磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。通常所謂磨鈍標(biāo)準(zhǔn)是指后刀面磨損帶中間部分平均磨損量允許達(dá)到的最大值，以VB表示。表示方法刀具磨損原因及改進(jìn)方法車削剛性差的工件時，應(yīng)控制在VB＝0.3mm左右；而車削剛性好的工件時，磨鈍標(biāo)準(zhǔn)可取得大一些。在切削難加工材料時，一般應(yīng)選用較小的磨鈍標(biāo)推；加工一般材料，磨鈍標(biāo)準(zhǔn)可以大一些。加工精度及表面質(zhì)量要求較高時，應(yīng)當(dāng)減小磨鈍標(biāo)準(zhǔn)，以確保加工質(zhì)量。例如在精車時，應(yīng)控制VB＝0.1—0.3mm的范圍內(nèi)。磨鈍標(biāo)準(zhǔn)的選擇刀具磨損原因及改進(jìn)方法合理磨鈍標(biāo)準(zhǔn)

工藝磨鈍標(biāo)準(zhǔn)粗加工時，應(yīng)取磨損過程曲線中正常磨損階段終點(diǎn)處的磨損量B點(diǎn)對應(yīng)的磨損量（VB)作為磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。精加工時，必須保證工件表面粗糙度和尺寸精度，因此要根據(jù)表面粗糙度和精度來制定刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。刀具磨損原因及改進(jìn)方法刀具使用壽命的定義

刃磨后的刀具自開始切削直到磨損量達(dá)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為止的切削時間，稱為刀具使用壽命，以T表示。

它是指凈切削時間，不包括用于對刀、測量、快進(jìn)、回程等非切削時間。也有用達(dá)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)前的切削路程lm。來定義刀具使用壽命的。lm等于切削速度Vc和刀具使用壽命(時間)T的乘積，即

lm=Vc·T一把新刀(如焊接車刀或麻花鉆等)用到報(bào)廢之前的總切削時間，其中包括多次重磨。因此刀具使用壽命等于刀具耐用度乘以重磨次數(shù)，但按現(xiàn)行的推薦標(biāo)準(zhǔn)精神，應(yīng)稱為刀具總使用壽命。刀具磨損原因及改進(jìn)方法影響刀具壽命的因素工件切削用量刀具幾何角度潤滑液刀具磨損原因及改進(jìn)方法切削速度、切削路程與刀尖磨損量的關(guān)系工件：HT250刀具：PCBN刀具磨損原因及改進(jìn)方法進(jìn)給量與表面粗糙度的關(guān)系工件：HT250刀具：PCBN刀具磨損原因及改進(jìn)方法Ⅰg0=-3°～-5°g01=-20°～-25°a0=6°～8°

Ⅱg0=0°g01=-20°～-25°a0=6°～8°

Ⅲg0=-3°～-5°