第六講刀具磨損與刀具壽命new

刀具磨損和刀具耐用度

減少本節(jié)文字，增加圖片刀具在切削過程中與切屑、工件之間產生劇烈的擠壓、摩擦，從而產生磨損。刀具磨損后，會縮短刀具的使用時間，降低表面質量，增加刀具材料的損耗，因此，刀具磨損是影響生產效率、加工質量和成本的一個重要因素。單位切削力可達到每平方毫米200公斤；硬質合金刀具切削溫度可達到800度以上；1一、刀具的磨損形態(tài)一般來說，刀具失效形式分為：1.破損：突發(fā)的破壞，如崩斷，卷刃等。2.磨損：正常工作時逐漸產生的損耗；前刀面的磨損；后刀面的磨損；邊界磨損刃口的磨損；刀尖的磨損；2前刀面的磨損2.前刀面的磨損值：用月牙洼的深度KT表示。注意：當月牙洼與刀刃之間的距離很短時，刀刃強度將急劇下降，易發(fā)生崩刃現(xiàn)象?？赏ㄟ^合理選擇切削用量和切削液減少或消除月牙洼磨損。1.前刀面的磨損形態(tài)：月牙洼。3切削過程中，后刀面不可避免會發(fā)生一定量的磨損。45二、刀具磨損的原因和機理

1、機械磨損（又稱硬質點磨損）

現(xiàn)象：在后刀面上刻劃出許多微小溝紋。

磨損機理：工件材料中的微小硬顆粒（TiC、TiN等）不斷刻劃后刀面所造成的磨損。

低速切削、刀材較軟時，磨料磨損是刀具磨損的主要原因。2、粘結磨損

磨損機理：刀―屑接觸面上由于冷焊而產生粘結，當粘結在前刀面的少量切屑金屬脫落時，帶走了刀具材料表面上的硬顆粒（如：WC、TiC等）而造成的刀具磨損。

中速切削形成不穩(wěn)定積屑瘤以及刀具刃磨質量差時磨損嚴重。6二、刀具磨損的原因和機理3、擴散磨損

磨損機理：高速切削時，切削溫度較高，刀――屑摩擦副中的某些金屬元素相互擴散到對方材料中去，使刀具材料表面的硬度下降，從而加快了刀具的磨損。切削溫度越高擴散越快；刀工材料親合力越大擴散越快；高速切削時擴散磨損是刀具磨損的主要原因。4、氧化磨損

磨損機理：當切削溫度在7000C以上時，空氣中的氧與刀具材料中的WC、TiC、C氧化而產生較軟的氧化物，切削過程中被切屑帶走而造成的刀具磨損。高速切削時擴散磨損是刀具磨損的主要原因。7切削速度對刀具磨損強度的影響1-硬質點磨損；2-粘結磨損；3-擴散磨損；4-化學磨損8三、刀具磨損過程及刀具磨鈍標準

刀具磨損過程

實踐證明：刀具隨著切削時間的延長，磨損逐漸增加，但磨損強度不同：

9刀具磨損過程刀具磨損可分為三個階段：初期磨損階段---新刃磨的刀具，刀刃和刀面都不夠平整，所以刀具磨損較快。正常磨損階段---磨損緩慢而均勻。急劇磨損階段---由于刀刃磨鈍，摩擦加劇，切削力切削溫度急劇上升，磨損增加很快。為了合理使用刀具，保證加工表面的質量，在急劇磨損階段之前，應及時更換刀具。10刀具磨鈍標準磨鈍標準：刀具后刀面中間區(qū)段的平均磨損量允許達到的最大值（用VB值表示）。刀具磨鈍以后必須重新磨刀11刀具磨鈍標準的選擇原則

對于粗加工刀具：應盡快切除工件毛坯上的加工余量，故可采用較大的磨鈍標準，來延長刀具的耐用度；

對于精加工刀具：加工余量不大，但加工精度要求較高，切削時需要具有鋒利刀刃的刀具，故應選用較小的磨鈍標準。在不同的加工條件下，磨鈍標準的具體數(shù)值是不同的。

粗車碳素鋼0.6～0.8mm粗車鑄鐵0.8～1.2mm粗車合金鋼0.4～0.5mm精車碳鋼0.1～0.3mm12四、刀具耐用度T

磨鈍標準是用測量后刀面上中間區(qū)段的平均磨損高度的大小來控制刀具磨損的程度，這對于研究刀具的磨損機理是有用的，但應用于生產實際操作，顯得非常不便。故在生產中常用刀具耐用度（時間）來控制刀具的磨損程度。

刀具耐用度的概念：

刀具重新刃磨后，從開始切削直到后刀面中間區(qū)段的平均磨損量（高度）達到磨鈍標準時總的切削時間（用分鐘或小時計算）。刀具切削加工所使用的時間達到刀具耐用度所確定的時間后，刀具就應重新刃磨。13刀具壽命與刀具耐用度的關系

刀具耐用度：刀具刃磨后開始切削到磨損量達到磨鈍標準為止的切削時間。刀具總使用壽命：刀具從開始使用到報廢為止的總切削時間。

刀具總使用壽命＝刀具耐用度×刃磨次數(shù)14各種切削速度下的刀具磨損曲線15影響刀具壽命的因素

刀具幾何參數(shù)合理選擇刀具幾何參數(shù)能提高刀具壽命。

刀具材料刀具材料是影響刀具壽命的重要因素，合理選用刀具材料，采用涂層刀具材料和使用新型刀具材料，改善和提高刀具的切削性能，是提高刀具壽命和提高切削速度的重要途徑之一。

工件材料工件材料的物理力學性能也是影響刀具壽命的重要因素，工件材料的強度、硬度和韌性越高，延伸率越小，切削時均能使切削溫度升高，刀具壽命降低。

切削用量16刀具耐用度的選用刀具壽命對生產率和加工成本的影響：17