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    刀具磨損

    瀏覽次數:9 分類:企業新聞 分類:行業新聞

    刀具發生非正常磨損的原因也很多,主要有:刀具材料的韌性或硬度太低;刀具的結構或幾何角度不合理,使得切削刃過于脆弱或切削力過大;切削用量選擇不合理,使切削力太大或切削溫度太高;刀具由于驟熱驟冷(如斷續切削、冷卻液等)產生太大的熱應力以致出現裂紋;操作不當等使切削刃受到突然機械或熱沖擊,以致崩刃、熱裂等。?[1]?
    由于后刀面磨損可以較準確地進行預報,刀具壽命較易控制,因此也是期望發生的失效形式。切削力增加或切削速度升高引起的切削溫度增加均會使后刀面磨損加劇。刀具使用壽命通常用其后刀面磨損帶的寬度VB來表示。?
    機械磨損引起的剝落既發生在前刀面,也發生在后刀面。發生在前刀面上的剝落區域一般比發生在后刀面上的剝落區域小。熱擴散也會導致前、后刀面的剝落。刀具的非正常磨損即剝落破損或刀刃的斷裂通常發生在斷續切削過程中,加工系統剛性差時也會發生刀具破損。增加刀具材料的韌性(增加硬質合金刀具材料中黏結相鈷的含量,或增加TiC及TaC等的含量)可有效避免刀具破損的發生。另外,增加刀具結構的強度,增大加工系統的剛性都會減少刀具發生破損的概率。?
    邊界磨損一般發生在切削深度方向與工件表層相接觸的切削位置,是局部的剝落及前刀面月牙洼磨損,在加工不銹鋼、高溫合金、淬硬材料、表層較硬或很軟的鋼時,容易發生邊界磨損。為了減小這類刀具磨損,可采用CVD涂層刀具;增加硬質合金刀具材料中黏結相鈷的含量(如富鈷類硬質合金),也可減小這類刀具磨損。?
    總之,刀具失效的影響因素、失效形式及產生機理都是非常復雜的。生產上,可從觀察刀具失效形式入手,分析其失效機理,找出影響因素,提出相應的減少刀具失效的措施。
    刀具磨損是切削加工過程中不可避免的現象,但刀具磨損過快或發生非正常磨損(也稱破損),必然會影響加工質量,增加刀具消耗,使生產效率降低,加工成本提高。因此,通過研究刀具磨損,可制訂合理的切削加工方案,提高生產效率和零件加工質量,并有利于降低加工成本。?[1]?
    為了能使刀具經久耐用,盡量減少磨損,需要了解各種切削因素對刀具磨損的影響。影響刀具切削性能的主要因素有:刀具幾何參數(后角、前角、主偏角、刀尖圓弧半徑等)、刀具材料、切削用量、工件材料及其機械性能等。這些因素中工件材料屬于不可控因素,改變其它因素的屬性可控制刀具的磨損形式及磨損率,如通過改變工件材料的熱處理狀態可改變工件材料的機械性能,從而影響刀具的磨損;選擇合理的刀具材料和刀具幾何參數也可改善刀具磨損;生產上一般還可通過合理選擇切削用量來減少刀具磨損,提高刀具的使用壽命。?[1]?
    要知道如何合理選擇上述可控因素,還需要分析刀具失效的形式及其產生機理。刀具失效的形式可分為正常磨損和非正常磨損兩大類:正常磨損是在切削過程中,刀具切削刃、前刀面、后刀面分別與加工表面、切屑和已加工表面接觸,在接觸區里受切削力和切削熱的耦合作用,并發生強烈的摩擦產生的,切削刃、前刀面和后刀面都會產生磨損。正常磨損時,刀具的磨損量隨切削時間增長而均勻地增加。刀具的先期破壞或使用過程中的剝落、突然崩刃、卷刃或刀片的整個破裂都稱之為非正常磨損。
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