刀具破损的主要形式及其产生的原因有以下几个方面
机加刀具损坏的原因
机加刀具损坏的原因1.加工物料的硬度和材质:如果加工物料的硬度过高,超过了刀具所能承受的范围,刀具就容易出现磨损或折断。
同时,材料的粘度或黏性也会对刀具产生不良的影响,例如在加工塑料或金属时,熔融的物料会黏附于刀具表面,导致刀具失去锋利度,甚至损坏刀尖。
2.刀具的质量和材料:刀具的质量和材料直接影响其耐用性和抗磨性。
优质的刀具材料具有较好的硬度和耐磨性,能够更好地应对加工过程中的压力和摩擦,减少刀具的磨损程度。
而低质量或不合适的材料则容易导致刀具的快速磨损或折断。
3.切削参数的选择和调整:切削参数的选择和调整不当也是刀具损坏的常见原因。
如果切削速度过高,刀具表面温度升高,容易引起热变形或软化,进而导致刀具的损坏;而切削速度过低,则会增加刀具与工件间的摩擦力,进而加大刀具的磨损。
此外,进给速度、切削深度和切削液的使用也会对刀具的寿命产生影响。
4.切削液的选择和使用:切削液的作用主要是冷却、润滑和清洁切削区域,减少切削过程中的摩擦和热损耗。
如果切削液的质量不好,或者使用不当,容易导致刀具表面积聚一些有害物质,如金属屑、颗粒等,增加刀具磨损的程度。
5.刀具的刃疲劳和裂纹:刀具在长时间的摩擦和冲击下,容易产生刃疲劳和裂纹。
长时间的使用会导致刀具表面的微观瑕疵逐渐扩展,最终导致刀具断裂。
刃疲劳和裂纹通常是由于重复的应力和应变导致的,可通过适当的刃倒角和刃尖处理来减缓裂纹的扩展。
6.刀具使用和维护不当:刀具的使用和维护不当也是刀具损坏的重要原因。
例如,使用过程中刀具碰撞硬物,或者使用过程中没有遵守正确的操作规程,容易导致刀具的损坏。
另外,刀具在使用过程中需要定期进行清理、磨刃和涂抹润滑剂等维护工作,否则刀具容易因为积聚了大量的切削物或者磨损较多而损坏。
刀具磨损形态和磨损机制
刀具磨损形态和磨损机制刀具磨损形态和磨损机制是指在使用中,刀具表面发生的磨损现象以及导致磨损的原因和机制。
刀具磨损的形态和机制是研究和了解刀具性能和使用寿命的重要内容,对提高刀具的使用效率和降低生产成本具有重要意义。
本文将从刀具磨损的常见形态和磨损机制两个方面进行论述。
刀具磨损的形态主要包括以下几种:1.刀尖磨损:刀具工作时,由于与工件直接接触,会引起刀尖磨损。
刀尖磨损的主要形态有齿面磨损、刃口磨损和刃口变形等。
2.刀面磨损:刀面磨损是刀具表面被磨削掉的一层物质,主要表现为刀面的平整度降低、刃口和齿面的楔形刃深度增加。
刀面磨损是刀具使用过程中最为常见的磨损形态。
3.刀腹磨损:刀具的刀腹是连接刃口和刀尖的部分。
由于工件对刀腹的冲击和摩擦,会导致刀腹表面的磨损。
刀腹磨损的形态主要有磨痕、刀腹变形等。
4.刀片裂纹:在切削过程中,刀片受到高频的冲击和振动,容易出现裂纹现象。
切削过程中的高温和应力作用会进一步加剧刀片裂纹的蔓延。
刀具磨损的机制主要包括以下几种:1.粘着磨损:在切削过程中,工件上的金属碎屑会粘附在切削工具的刀面上,形成一个较硬的金属层。
这种粘着层会增加切削力和摩擦力,导致刀具表面磨损。
2.热剥落磨损:高速切削时,由于切削温度升高,刀具表面的材料会发生相变和热应力,从而导致刀具表面材料的剥落。
3.磨粒磨损:工件表面和刀具表面之间存在一些杂质和磨粒,切削时,这些磨粒会和切屑一起在刀具表面划伤,导致刀具磨损。
4.腐蚀磨损:一些特殊工件的加工中,介质和工件表面的反应会导致工具的腐蚀,从而引起刀具表面的磨损。
总之,刀具的磨损形态和磨损机制与切削材料、切削参数以及刀具材料和切削工艺等因素密切相关。
充分了解和研究刀具磨损形态和磨损机制,可以选择合适的刀具材料和切削参数,有效延长刀具的使用寿命,提高切削加工效率。
刀具破损的主要形式及其产生的原因有以下几个方面
刀具破损的主要形式及其产生的原因有以下几个方面第一篇:刀具破损的主要形式及其产生的原因有以下几个方面刀具破损的主要形式及其产生的原因有以下几个方面(1)后刀面磨损后刀面磨损是由机械交变应力引起的出现在刀具后刀面上的摩擦磨损。
如果刀具材料较软,刀具的后角偏小,加工过程中的切削速度偏高,进给量太小,都会造成刃具后刀面的磨损过量,并由此使得加工表面的尺寸和精度降低,增大切削中的摩擦阻力。
因此应该选择耐磨性较高的刀具材料,同时降低切削速度,加大进给量,增大刀具后角。
如此才能避免或减少刀具后刀面磨损现象的产生。
(2)边界磨损主切削刃上的边界磨损常发生于与工件的接触面处。
主要原因是工件表面硬化、微信公众号:hcsteel锯齿状切屑造成的摩擦。
解决措施是降低切削速度和进给速度,同时选择耐磨刀具材料,并增大刀具的前角,使切削刃锋利,(3)前刀面磨损前刀面磨损是在刀具的前刀面上由摩擦和扩散导致的磨损。
前刀面磨损主要由切屑和工件材料的接触,以及对发热区域的扩散引起。
另外刀具材料过软,加工过程中切削速度较高,进给量较大,也是前刀面磨损产生的原因。
前刀面磨损会使刀具产生变形、干扰排屑、降低切削刃的强度。
应该采用降低切削速度和进速度,同时选择涂层硬质合金材料,来达到减小前刀面磨损的目的。
(4)塑性变形塑性变形是切削刃在高温或高应力作用下F产生的变形。
切削速度和进给速度太高以及工件材料中硬点的作用,刀具具材料太软和切削刃温度较高等现象,都是产生塑性变形的主要原因。
塑性变形的产生会影响切屑的形成质量,并导致刀具崩刃。
可以通过采取降低切削速度和进给速度,选择耐磨性高和导热性能好的刀具材料等措施,达到减少塑性变形的目的。
(5)积屑瘤积屑瘤是指工件材料在刀具上的黏附物质积屑瘤的产生会大大降低工件表面的加工质量,会改变切削刃的形状并最终导致切削刃崩刃。
采取的对策是提高切削速度,选择涂层硬质合金或金属陶瓷等刀具材料,并在加工过程中使用冷却液。
刀具磨损原因及改进方法
也有用达到磨钝标准前的切削路程lm。来定义刀具使用寿 命的。lm等于切削速度Vc和刀具使用寿命(时间)T的乘积, 即
lm=Vc·T
一把新刀(如焊接车刀或麻花钻等)用到报废之前的总切削时间, 其中包括多次重磨。因此刀具使用寿命等于刀具耐用度乘以 重磨次数,但按现行的推荐标准精神,应称为刀具总使用寿 命。
工件:HT250 刀具:PCBN
切深与刀具磨损量的关系
前刀面的月牙洼磨损
原因
前刀面上过高的切削温度 引起扩散磨损
影响
改进方法Leabharlann 过度的月牙洼磨 损会降低切削刃
强度。
•降低切削速度 •减小走刀量 •采用正前角槽形刀片,更耐磨的刀片 •材料或涂层 •避免积屑瘤
何为后刀面磨损
后刀面磨损
由于加工表面和后刀面间存在着强烈的摩擦,在后刀面上 毗邻切削刃的地方很快被磨出后角为零的小棱面,这种磨损形式 叫做后刀面磨损。
•冷硬•铸铁工件需负前角铣刀
•圆刀片铣刀最耐冲击
刀具磨钝标准
刀具磨损后将影响切削力、切削温度和加工质量,因此 必须根据加工情况规定一个最大的允许磨损值,这就是刀 具的磨钝标准。
表示方法
一般刀具的后刀面上都有磨损,它对加工精度和切削 力的影响比前刀面磨损显著,同时后刀面磨损量比较容 易测量,因此在刀具管理和金属切削的科学研究中多按 后刀面磨损尺寸来制定磨钝标准。通常所谓磨钝标准是 指后刀面磨损带中间部分平均磨损量允许达到的最大值, 以VB表示。
后刀面磨损
原因
改进方法
•切削速度太高 •进给量太低 •刀具耐磨性不好
•降低切削速度
•逐步加大走刀量
•采用更耐磨的刀片材料或涂层 •充足的冷却液 •采用顺铣的方法
刀片磨损8种常见现象的产生原因和解决办法
刀片磨损8种常见现象的产生原因和解决办法刀片磨损是较为常见的现象,下面成都量具刃具厂家——成都川府工具有限公司为大家介绍8种常见刀片磨损现象的产生原因分析及解决办法1、出现后刀面和沟槽磨损后果后刀面迅速磨损会导致表面质量和公差变差,沟槽磨损会引起表面质量变差和崩刃。
原因与对策速度太高或耐磨性差—---降低切削速度,选择更耐磨的牌号。
氧化—---选用Al2O3涂层牌号,对于加工硬化材料,选择小一些的主偏角或更耐磨的牌号,选用金属陶瓷牌号。
磨损—----降低切削速度。
2、出现月牙洼磨损后果过度的月牙洼磨损会降低切削刃强度,切削刃后缘的磨损导致表面质量差。
原因前刀面过高的切削温度引起扩散磨损。
对策选用Al2O3涂层牌号,选用正前角槽型刀片,首先降低切削速度,然后降低进给率。
3、塑性变形问题切削刃塌下或后刀面凹陷,会导致切屑控制差和表面质量差,后刀面过渡磨损会导致崩刃。
原因切削温度太高并且压力太大。
对策选用有更高抗塑性变形能力的硬牌号。
切削刃塌下---降低切削速度后刀面凹陷---降低进给率4、积屑瘤问题引起表面质量差,当积屑瘤脱落时会引起切削刃破损。
原因由于低切削速度或负前角槽型使工件材料焊接到刀片上。
对策提高切削速度。
选择正前角槽型。
5、切屑捶击问题未参加切削的部分切削刃因切屑捶击而损坏,刀片的上部和支撑可能损坏。
原因切屑折回到切削刃。
对策改变进给。
选用另一种槽型。
6、崩碎问题切削刃的细小破损导致表面质量变差和过度的后刀面磨损原因牌号太脆,刀片槽型强度太低,积屑瘤。
对策牌号太脆—选用韧性好的牌号刀片槽型强度太低—选用强度更高的槽型积屑瘤--提高切削速度。
选择正前角槽型7、热裂问题垂直于切削刃的小裂纹引起崩刃和表面质量差原因与对策断续切削—选择具有更高的耐热裂纹的韧性牌号。
冷却液流量变化—必须充分供应或完全不供应冷却液。
8、刀片崩刃问题会导致刀垫和工件的损坏。
原因与对策牌号太脆—选用韧性牌号。
刀片上负荷太大—降低进给或切削速度。
刀具断裂机理
刀具断裂机理刀具断裂是一种常见而又严重的问题,它不仅会损害加工件和机床,也会导致工作人员受伤。
因此,了解刀具断裂机理是非常重要的。
刀具断裂的机理有很多种,下面我会就其中比较常见的几种做一些解释。
首先,刀具磨损是导致刀具断裂的主要原因之一。
当刀具表面磨损严重时,刀具的强度会降低,切削力会增加,从而导致刀具断裂。
另外,当磨损的刀具继续加工时,磨损处会越来越加重,最终导致刀具的机能受到影响,从而断裂。
其次,材料因素也是刀具断裂的重要因素。
当刀具材料硬度不够、韧性不佳或者过于脆性时,也会导致刀具断裂。
另外,刀具材料的不匹配也会导致刀具断裂。
例如,当加工硬度很高的金属时,如果使用不适用的硬度不高的刀具,则会导致刀具断裂。
第三,刀具的设计和制造也是导致刀具断裂的原因之一。
例如,当刀具设计有缺陷时,由于材料疲劳的作用,刀具就会在缺陷处断裂。
此外,刀具制造过程中的缺陷也会导致刀具断裂。
例如,刀具表面的裂纹或气泡都会使刀具的强度降低,从而导致断裂。
为了减少刀具断裂,我们应该采取预防措施。
首先,在使用刀具之前,应该对刀具进行充分的检查。
检查刀具表面是否有明显的磨损或裂纹等缺陷,如果发现问题必须及时更换。
其次,应该选用与被加工材料匹配的刀具,这样可以确保刀具强度和韧性的匹配,从而减少刀具断裂的概率。
最后,我们也应该注意刀具的保养,及时对刀面进行磨削、清洗和涂上保护液等操作,这样可以延长刀具的使用寿命,减少刀具断裂的发生率。
综上所述,刀具断裂机理是个非常复杂的问题,其导致原因有很多,我们应该把预防措施做好,从而有效地减少刀具断裂对机床和机械加工的危害。
刀具磨损的形态及其原因
刀具磨损的形态及其原因
切削金属时,刀具一方面切下切屑,另一方面刀具本身也要发生损坏。
刀具破损的形式主要有磨损和破损两类。
前者是连续的逐渐磨损,属正常磨损;后者包括脆性破损(如崩刃、碎断、剥落、裂纹破损等)和塑性破损两种,属非正常磨损。
刀具磨损后,使工件加工精度降低,表面粗糙度增大,并导致切削力加大、切削温度升高,甚至产生振动,不能继续正常切削。
因此,刀具磨损直接影响加工效率、质量和成本。
刀具正常磨损的形式有以下几种:
1.前刀面磨损
2.后刀面磨损
3.边界磨损(前、后刀面同时磨损)
从对温度的依赖程度来看,刀具正常磨损的原因主要是机械磨损和热、化学磨损。
机械磨损是由工件材料中硬质点的刻划作用引起的,热、化学磨损则是由粘结(刀具与工件材料接触到原子间距离时产生的结合现象)、扩散(刀具与工件两摩擦面的化学元素互相向对方扩散、腐蚀)等引起的。
磨粒磨损
在切削过程中,刀具上经常被一些硬质点刻出深浅不一的沟痕。
磨粒磨损对高速钢作用较明显。
粘结磨损
刀具与工件材料接触到原子间距离时产生的结合现象,称粘结。
粘结磨损就是由于接触面滑动在粘结处产生剪切破坏造成。
扩散磨损
切削时在高温作用下,接触面间分子活动能量大,造成了合金元素相互扩散置换,使刀具材料机械性能降低,若再经摩擦作用,刀具容易被磨损。
扩散磨损是一种化学性质的磨损。
相变磨损
当刀具上*高温度超过材料相便温度时,刀具表面金相组织发生变化。
如马氏体组织转变为奥氏体,使硬度下降,磨损加剧。
氧化磨损
氧化磨损是一种化学性质的磨损。
常见切削刀具材料的磨损现象及原因分析
常见切削刀具材料的磨损现象及原因分析1引言从20世纪80年代开始,由于数控机床的主轴、进给系统等功能部件设计制造技术的突破,数控机床的主轴转速和进给速度均大幅度提高,在现代制造技术全面进步的推动下,切削加工技术开始进入高速切削的新阶段。
目前,高速切削已在模具、航空、汽车等制造业领域得到了大量应用,产生了显著的经济效益,并正向其它应用领域拓展。
高速切削加工对刀具提出了一系列新的要求。
研究表明,高速切削时,造成刀具损坏的主要原因是在切削力和切削温度作用下因机械摩擦、粘结、化学磨损、崩刃、破碎以及塑性变形等的引起的磨损和破损。
因此,对高速切削刀具材料最主要的性能要求是耐热性、耐磨性、化学稳定性、抗热震性以及抗涂层破裂性能等。
陶瓷、CBN、PCD、金属陶瓷等刀具材料具有良好的耐热性和耐磨性,当其韧性得到改善后,非常适合用于高速切削。
先进涂层技术的发展进一步改善了刀具材料的性能。
目前,新型涂层材料和涂层工艺的开发方兴未艾,预示着涂层刀具在高速切削领域将有巨大发展潜力和广阔应用前景。
本文对高速切削加工时陶瓷刀具、立方氮化硼刀具、金刚石刀具、金属陶瓷刀具和涂层刀具的磨损机理进行了综合评述,对刀具的磨损形态和磨损寿命进行了分析,这些研究将有益于实际生产加工中对高速切削刀具的合理选用与磨损控制。
2高速切削刀具的磨损形态高速切削时,刀具的主要磨损形态为后刀面磨损、微崩刃、边界磨损、片状剥落、前刀面月牙洼磨损、塑性变形等。
后刀面磨损是高速切削刀具最经常发生的磨损形式,可看作是刀具的正常磨损。
后刀面磨损带宽度的加大会使刀具丧失切削性能,在高速切削时常采用后刀面上均匀磨损区宽度VB值作为刀具的磨损极限。
微崩刃是在刀具切削刃上产生的微小缺口,常发生在断续高速切削时,通过选用韧性好的刀具材料、减小进给量、改变刀具主偏角以增加稳定性等措施,均可减小微崩刃的发生概率。
通常只要将刀具微崩刃的大小控制在磨损限度以内,刀具仍可继续切削。
刀具崩刃原因及解决方法
刀具崩刃原因及解决方法1.操作不慎,如:刀具由工件中间切入时,动作过猛;尚未退刀,即行停车。
解决方法:注意操作方法。
2.刀具安装不正确,如:切断车刀安装过高或过低;端面铣刀采用了不对称顺铣等。
解决方法:重新安装刀具。
3.刀片的焊接工艺不正确,造成焊接应力过大或焊接裂缝。
解决方法:避免采用三面封闭的刀片槽结构;正确选用焊料;避免采用氧炔焰加热焊接,并且在焊接后应保温,以消除内应力;尽可能改用机械夹固的结构。
4.刀片牌号、规格选择不当,如刀片的厚度太薄或粗加工时选用了太硬太脆的牌号。
解决方法:增大刀片厚度或将刀片立装,选用抗弯强度及韧性较高的牌号。
5.刀具磨损过度。
解决方法:及时换刀或更换切削刃。
6.刃磨方法不当,造成磨削应力及磨削裂纹;对PCBN铣刀刃磨后刀齿的振摆过大,使个别刀齿负荷过重,也会造成打刀。
解决方法:采用间断磨削或金刚石砂轮磨削;选用较软的砂轮,经常修整保持砂轮锋利;注意刃磨质量,严格控制铣刀刀齿的振摆量。
7.刀具几何参数选择不当(如前后角过大等)。
解决方法:可从以下几方面着手重新设计刀具,适当减小前、后角,采用较大的负刃倾角,减小主偏角;采用较大的负倒棱或刃口圆弧;修磨过渡切削刃,增强刀尖。
8.工艺系统刚性太差,造成切削振动过大。
解决方法:增加工件的辅助支承,提高工件装夹刚性;减小刀具的悬伸长度,适当减小刀具的后角;采用其它的消振措施。
9.切削液流量不足或加注方法不正确,造成刀片骤热而裂损。
解决方法:加大切削液的流量;合理布置切削液喷嘴的位置;采用有效的冷却方法如喷雾冷却等提高冷却效果;采用切削减小对刀片的冲击。
10.机械夹固式刀具的刀槽底面不平整或刀片伸出过长等结构上的原因。
解决方法:修整刀槽底面,合理布置切削液喷嘴的位置;淬硬刀杆在刀片下面增加硬质合金垫片。
金属机床切削刀具破损产生的原因及对策
当使 用 象 硬质 的合 金 、陶瓷 这 样硬 度高 脆 性 大 的刀 具材 料进 行 切削 加 工 时 ,刀具 上 常 出现 的崩 刀 、碎 裂 、断 裂 、剥 落 和裂 纹 而使 刀具 破损 ,便 是刀具 的脆 性破 损 。 1 )崩刀 :是 指在 刀具 切削 刃上 产生 的较 小尺 寸 的缺 口 ,其 缺 口尺寸 与 进 给量 的 大小 相 当或 稍大 些 。产生 崩刀 的 刀具 还 能继 续 使 用一 段 时 间 。崩 刀一 般 多发 生 在切 削初 期 ,因此 属早 期 破损 , 比如用 陶瓷 刀具 切 削工 件 时 ,最 常发 生 的就 是这 种 崩 刀 ,用硬 质 合 金刀具 断续 切 削时 ,也常 出 现崩刀 现象 。 2 )碎 裂 :是指 在刀具 切 削刃 上产 生较 大尺 寸 的缺 口 ,比如切 削刃产生较大的断刃或在切削刃上产生小块崩碎。产生碎裂的刀 具 ,不 能继 续进 行 切 削工 作 了 ,但 经过 修磨 之 后 ,还 可 以再 用 。 当用 硬 质合 金 或 陶瓷 刀具 进 行 断续 切 削时 ,常 常 出现 这种 切 削 刃
具 脆性 破 损 。
断 续切 削 时 ,使 刀 具 受交 变 载荷 作 片 ,降低 了刀具 材 料 的疲 j 劳 强度 ,而且载荷 循环 次数 的增 加 ,刀具 材 料的疲 劳强 度将显 著 降 低 。因J ;在较长时 间的 断续切 削后 ,容易 引起 机械疲 劳裂纹 。 -  ̄ L 断续 切 削 时 , 巾于 有切 削和 空切 的 交 替变 化 ,使 刀 具 表 面 卜 的温 度 发 生周 期性 变 化 . 空 切行 程 时 ,刀 具 表面 被 冷却 ,温度 降 低 。 由于 冷却 而受 托 应 力 。 切削 行 程时 ,刀 具 表面 被加 热 ,温 度 升 高 , 由于热 胀 而受 压 麻 力 。这 样 ,在 每 一 个切 削循 环 中 ,拉 、 压 应 力 交 替作 用 一次 ,致 使 刀具 产 生热 裂 现 象 。冷却 和加 热 的温 差 越 大 ,刀 具 材料 的 导热 系数 越 低 ,越 容 易 引起 裂纹 。当 裂纹 多 到 一 定 程度 时 ,可能 连 接起 来 ,使切 削 刃 破损 ,也可 能 引起 应 力
刀具破损与断裂原因的分析与解决策略
刀具破损与断裂原因的分析与解决策略在工业生产中,刀具的破损和断裂是一个常见的问题,它会严重影响加工质量和效率。
本文将分析刀具破损和断裂的原因,并提出解决策略,旨在帮助企业提高生产效率和降低成本。
首先,刀具破损和断裂的原因可以分为以下几个方面:1. 材料质量问题:如果刀具的材料质量不佳,存在强度和硬度不足等问题,容易导致刀具破损和断裂。
因此,在选择刀具供应商时,企业应该注重供应商的信誉和质量保证。
2. 加工参数不合理:刀具在加工过程中,遭受到不断的冲击和摩擦力,如果加工参数设置不合理,比如切削速度过高、进刀量过大等,可能会导致刀具过早磨损和断裂。
因此,企业应该对不同材料的加工参数进行合理设置,并不断进行优化改进。
3. 刀具维护不当:刀具在使用过程中,需要注重维护保养。
如果刀具没有定期进行清洗、润滑和修复,切削边缘容易出现磨损和破裂。
因此,企业应该建立健全的刀具管理制度,确保刀具的定期维护和更换。
4. 刀具设计不合理:刀具的设计也是引起破损和断裂的重要原因之一。
如果刀具的结构设计不合理,比如切削角度过大、切削刃强度不足等,会使刀具容易产生应力集中,从而加速磨损和断裂。
因此,企业应该选择性能优良、结构合理的刀具进行加工操作。
针对上述的原因,以下是解决刀具破损和断裂的策略:1. 优质材料选择:企业应该选择质量可靠、性能稳定的刀具供应商,确保所使用的刀具材料具有足够的强度和硬度。
同时,可以通过送样测试和与供应商的密切合作,不断改进刀具材料的性能。
2. 加工参数优化:企业应该对不同材料的加工参数进行合理设置,并进行实验验证和数据分析。
通过不断调整切削速度、深度和进给量等参数,控制切削过程中的热量和应力分布,从而延长刀具的使用寿命。
3. 刀具维护保养:企业应该建立健全的刀具管理制度,定期进行清洗、润滑和修复。
同时,刀具管理人员应该接受专业的培训和指导,掌握刀具维护的技巧和方法,确保刀具的良好状态。
4. 刀具设计改进:企业在选择刀具时,应该注重刀具的设计和制造工艺。
最全面的刀具失效分析,机械加工必读!
最全面的刀具失效分析,机械加工必读!一、刀具破损1、切削刃微崩当工件材料组织、硬度、余量不均匀,前角偏大导致切削刃强度偏低,工艺系统刚性不足产生振动,或进行断续切削,刃磨质量欠佳时,切削刃容易发生微崩,即刃区出现微小的崩落、缺口或剥落。
出现这种情况后,刀具将失去一部分切削能力,但还能继续工作。
继续切削中,刃区损坏部分可能迅速扩大,导致更大的破损。
2、切削刃或刀尖崩碎这种破损方式常在比造成切削刃微崩更为恶劣的切削条件下产生,或者是微崩的进一步的发展。
崩碎的尺寸和范围都比微崩大,使刀具完全丧失切削能力,而不得不终止工作。
刀尖崩碎的情况常称为掉尖。
3、刀片或刀具折断当切削条件极为恶劣,切削用量过大,有冲击载荷,刀片或刀具材料中有微裂,由于焊接、刃磨在刀片中存在残余应力时,加上操作不慎等因素,可能造成刀片或刀具产生折断。
发生这种破损形式后,刀具不能继续使用,以致报废。
4、刀片表层剥落对于脆性很大的材料,如TiC含量很高的硬质合金、陶瓷、PCBN 等,由于表层组织中有缺陷或潜在裂纹,或由于焊接、刃磨而使表层存在着残余应力,在切削过程中不够稳定或刀具表面承受交变接触应力时极易产生表层剥落。
剥落可能发生在前刀面,刀可能发生在后刀面,剥落物呈片状,剥落面积较大。
涂层刀具剥落可能性较大。
刀片轻微剥落后,尚能继续工作,严重剥落后将丧失切削能力。
5、切削部位塑性变型具钢和高速钢由于强度小硬度低,在其切削部位可能发生塑性变型。
硬质合金在高温和三向压应力状态直工作时,也会产生表层塑性流动,甚至使切削刃或刀尖发生塑性变形面造成塌陷。
塌陷一般发生在切削用量较大和加工硬材料的情况下。
TiC基硬质合金的弹性模量小于WC基硬质合金,故前者抗塑性变形能力加快,或迅速失效。
PCD、PCBN基本不会发生塑性变形现象。
6、刀片的热裂当刀具承受交变的机械载荷和热负荷时,切削部分表面因反复热胀冷缩,不可避免的产生交变的热应力,从而使刀片发生疲劳而开裂。
刀片的各类磨损与损伤的原因分析及对策
刀具材料过软 切削速度过高 进给量太大
优化对 策
选用耐磨性高的刀具材料 降低切削速度 增大后角 加大进给量
选用耐磨性高的刀具材料 降低切削速度 降低进给量
刀具材料过硬 进给量大
切削刃强度不足 刀杆、刀柄刚性不足
刀具材料过硬 进给量大
切削刃强度不足 刀杆、刀柄刚性不足
刀具材料过软 切削速度过高 切削深度.进给量太大 切削刃温度过高
刀片的各类磨损与损伤的原Βιβλιοθήκη 分析及对策刀具磨损及损伤形态
后刀面磨损
前刀面磨损 (月牙洼磨损)
崩刃
破损
塑性变形 (刀刃塌下)
积屑瘤 (粘结)
热龟裂
边界磨损
剥落
后刀面磨损 破损
※本损伤发生在超高压 烧结体
前刀面磨损 (月牙洼磨损)
破损 ※本损伤发生在超高压
烧结体
磨损与损伤的原因分析及对策
原因分析
刀具材料过软 切削速度过高
提高切削速度 (S45C为80m/min以上)
增大前角 选用亲和力小的刀具材料
(涂层,金属陶瓷材料)
切削热引起的膨胀与收缩
干式切削
刀具材料过硬
(湿式切削时,必须有充足的冷却
※特别在铣削时
选用韧性好的刀具材料
黑皮部分和加工硬化 层造成工件表面硬化 锯齿状切屑造成磨擦
(由微振产生)
选用耐磨性高的刀具材料 增大前角使切削刃锋利
选用韧性好的刀具材料 降低进给量
加大刃口韧带、倒棱强度 (若是倒圆,将其改为倒棱) 加大刀杆尺寸、增强刚性
选用韧性好的刀具材料 降低进给量
加大刃口韧带、倒棱强度 (若是倒圆,将其改为倒棱) 加大刀杆尺寸、增强刚性
刀具磨损破损与耐用度必考知识范例
刀具磨损破损与耐用度必考知识范例1. 导言刀具是各行各业都普遍使用的工具之一,而刀具的磨损和破损对于工作效率和刀具的耐用度有着重要的影响。
本文将介绍刀具磨损和破损的原因以及如何评估和提高刀具的耐用度。
2. 刀具磨损原因刀具的磨损主要由以下几个因素引起:2.1 材料硬度不匹配材料硬度不匹配是刀具磨损的主要原因之一。
当切削材料的硬度过高时,容易导致刀具磨损过快。
因此,在选择刀具材料时,需要根据切削材料的硬度选择合适的刀具材料。
2.2 切削速度过高刀具在切削时会受到摩擦力和热量的影响,切削速度过高会导致刀具表面温度升高,进而引起刀具磨损。
因此,在使用刀具时,需要合理调整切削速度,避免刀具磨损过快。
2.3 切削条件不当切削条件的不当使用也会导致刀具磨损。
例如,切削液的选择不当、切削液的供应不足等因素都会导致刀具磨损加剧。
3. 刀具破损原因刀具的破损主要由以下几个因素引起:3.1 弯曲当刀具过度受力或发生碰撞时,可能会导致刀具弯曲或折断。
因此,在使用刀具时,需要注意避免过度受力或碰撞。
3.2 切削震荡切削震荡是刀具破损的常见原因之一。
切削震荡会导致切削力突然增大,进而引起刀具破损。
因此,在切削加工中,需要采取相应的措施来防止切削震荡的产生。
3.3 刀具磨损过快刀具磨损过快也会导致刀具破损。
当刀具磨损到一定程度时,其切削性能会显著下降,容易引起振动和切削力的不稳定,从而导致刀具破损。
因此,在使用刀具时,需要及时更换磨损的刀具。
4. 评估刀具的耐用度评估刀具的耐用度可以帮助我们选择合适的刀具和切削条件,以延长刀具的使用寿命。
以下是几种常用的评估方法:4.1 磨损量测量通过测量刀具的磨损量可以评估刀具的耐用度。
常用的方法包括测量刀具的切削宽度、刀尖高度等参数的变化。
4.2 刀具寿命测试进行刀具寿命测试可以评估刀具的耐用度。
常用的方法包括使用刀具进行一定数量的切削次数或切削长度,然后评估刀具的使用寿命。
4.3 切削力监测切削力的监测可以帮助评估刀具的耐久度。
分析数控加工实习中刀具损坏的原因及对策
分析数控加工实习中刀具损坏的原因及对策【摘要】刀具技术是数控加工技术核心技术之一,刀具损耗问题一直是机械制造业中重点研究的课题。
作为高职院校的办学层次,研究刀具材料和刀具切削机理并不是所要求的科研内容。
但是掌握常见的数控加工工艺,能够正确的、合理的选用并使用刀具加工出合格的工件则是高职数控技术专业的核心技能之一。
【关键词】刀具损耗;数控加工;校企合作刀具技术是数控加工技术核心技术之一,刀具损耗问题一直是机械制造业中重点研究的课题。
作为高职院校的办学层次,研究刀具材料和刀具切削机理并不是所要求的科研内容。
但是掌握常见的数控加工工艺,能够正确的、合理的选用并使用刀具加工出合格的工件则是高职数控技术专业的核心技能之一。
由于高职数控技术专业课程内容以培养职业技能型人才为目标,所以本文以数控车床加工实习中出现的常见刀具损坏的原因进行分析并制定了相应的对策。
一、初学者出现刀具损坏的原因及对策主要原因是对数控车床相关知识不熟悉,进行错误的对刀操作导致刀具损坏。
一般来说高职院校学生在进行数控车床操作之前,会进行三周左右的普通车床操作实习。
而进行数控车床实习之前,会有一门《数控机床编程与操作》的理论课程,在学习该门课程中如果教师没有在理论课程中对数控设备进行大量的理实一体化教学,那么将导致实习时大部分学生对数控车床的认知严重缺乏,对基础的“机床坐标系、加工坐标系”等知识概念,无法做到理论与实际操作的统一。
特别是进行加工坐标系设定(对刀)操作上,学生只知道按照老师的操作方法依样画葫芦,知其然不知其所以然,其能力无法与课堂相关知识理论进行联系,结果自然是事倍功半。
具体表现在很多学生在对刀时,没想当然的认为是单纯的接触式对刀,没有开启主轴旋转,或者开启主轴转速过低,且不熟悉进给速度的操作方法,不理解进给速度与切削速度之间的相关联系,结果是刀具直接撞上毛坯导致碰撞受损。
有效的应对方法是,对数控编程类课程进行教学改革,开发理实一体课程。
数控机床刀具损伤诊断与维护
数控机床刀具损伤诊断与维护在数控机床的刀具应用中,刀具损伤是不可避免的问题。
刀具损伤不仅会影响加工质量和加工效率,还会对机床和刀具本身造成损害,降低机床的经济效益。
因此,如何及时发现和准确诊断刀具损伤,进行有效的维护和保养,是数控机床使用中的重要工作。
一、刀具损伤的类型和原因数控机床刀具的损伤一般包括以下几类:1、刀口磨损:刀口磨损主要是由于磨削力和热力的作用,使得刀口前端的锐利度逐渐降低,导致切削性能变差。
2、刀面损伤:刀面损伤主要是由于加工材料的硬度、粘着力、磨蚀等因素的作用,使得刀面表面出现划痕、挤压、翘曲等问题。
3、刃口缺损:刃口缺损主要是由于切割载荷过大、进给速度过快、合金材料老化等因素的作用,使得刀具的刃口区域出现裂纹、缺口等问题。
4、刀柄变形:刀柄变形主要是由于切削载荷过大、机床刚性不足、刀具材料强度不够等因素的作用,使得刀柄的形状、尺寸发生变化。
以上几种刀具损伤类型是数控机床应用中比较常见的,其产生的原因也各异。
对此,我们应该采取相应的预防措施和维护方法,保证刀具的正常使用寿命和加工效果。
二、刀具损伤的诊断方法对于刀具损伤的诊断,我们可以采取以下方式:1、目视评估法:首先,我们可以通过肉眼观察刀具的外形和表面状况,判断其是否存在明显的损伤问题。
例如,刀口是否磨损,刀面是否出现划痕等。
2、手摸法:我们可以用手掌对刀具表面进行摸索,以检测刀面的平整度、硬度和光滑度等方面的问题。
3、测量法:我们可以利用测量工具,例如卡尺、游标卡尺、显微镜等,对刀具的尺寸、形状、角度、精度等方面进行精确的测量,以确定刀具存在的问题。
以上几种诊断方法要综合运用,以达到准确判断刀具损伤的效果。
三、刀具损伤的维护方法在发现刀具损伤后,我们还需要采取相应的维护方式进行处理。
以下是几种常见的刀具维护方法:1、刃口修整:对于刀具上出现的刃口缺损,我们可以用磨削工具对其进行修整处理,以恢复其切削能力和寿命。
2、刀口磨整:对于刀口磨损问题,我们可以采用机器磨削工具对刀口进行磨整,以恢复其前端的锐利度。
刀具破损
(4)裂纹破损 长时间进行断续切削后, 因疲劳而引起裂纹的一种破损。热冲击和机 械冲击均会引发裂纹,裂纹不断扩展合并就 会引起切削刃的碎裂或断裂。
2.塑性破损 在刀具前刀面与切屑、后刀面与工件
(2)合理选择刀具几何参数 通过选择合适 的几何参数,使切削刃和刀尖有较好的强度。在 切削刃上磨出负棱是防止崩刃的有效措施。
(3)保证刀具的刃磨质量 切削刃应平直光 滑,不得有缺口,刃日与刀尖部位不允许烧伤。
(4)合理选择切削用量 防止出现切削力过大 和切削温度过高的情况。
(5)工艺系统应有较好的刚性 防止因为振动 而损坏刀具。
刀具的破损形式分为脆性破损和塑性破 损。
1.脆性破损 硬质合金刀具和陶瓷刀具切削时,在机
械应力和热应力冲击作用下,经常发生以下 几种形态的破损:
(1)崩刃 切削刃产生小的缺口。在继 续切削中,缺口会不断扩大,导致更大的破 损。用陶瓷刀具切削及用硬质合金刀具作断 续切削时,常发生这种破损。
(2)碎断 切削刃发生小块碎裂或大块 断裂,不能继续进行切削。用硬质合金刀具 和陶瓷刀具作断续切削时,常发生这种破损。
接触面上,由于过高的温度和压力的作用, 刀具表层材料将因发生塑性流动而丧失切 削能力,这就是刀具的塑性破损。抗塑性 破损能力取决于刀具材料的硬度和耐热性。 硬质合金和陶瓷的耐热性好,一般不易发 生这种破损。相比之下,高速钢耐热性较 差,较易发生塑性破损。
可采取以下相应措施防止刀具破损:
(1)合理选择刀具材料 用作断续切削的刀 具,刀具材料应具有一定的韧性。
塑性破损在刀具前刀面不切屑后刀面不工件接触面上由于过高的温度和压力的作用刀具表层材料将因发生塑性流动而丧失切削能力这就是刀具的塑性破损
(精选)刀具磨损破损和刀具耐用度
形成条件:加工塑性材料, v 较小, ac 较小;加工脆性材料
影响:切削力↑, 切削温度↑, 产生振动,降低加工质量
3
3、边界磨损(前、后刀面磨损)
切削塑性材料且ac=0.1~0.5 mm时,兼有前两种磨
损的形式;加工铸、锻件,主切削刃靠近工件外皮处及副
切削刃靠近刀尖处,因为ac减小、切削刃打滑,所以磨出
式中: vc——切削速度(m/min) T——刀具耐用度(min)
m——指数;表示vc对T的影响程度,m=tgφ直线
斜率
C0—系数,
与刀具、
工件材料、
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切削条件有关
高速钢刀具 m=0.1~0.125,
m=
0.2~0.3,陶瓷刀具 m=0.4。m愈小,表示vc对T的影 响愈大
切削速度v(m/min)
刀具耐用度定义:刀具由刃磨后开始切削,一直到磨 损量达到刀具磨钝标准所经过的总切削时间,称为刀具耐
用度, 以T表示,单位为分钟(min)。精加工也可用加
工零件数表示。 用途:确定换刀时间、衡量工件材料切削加工性和刀
具材料性能优劣、刀具几何参数选择是否合理、切削用量 选择是否合理等。
19
刀具寿命定义:一把新刀开始使用直到报废之前总 的切削时间。
VB
T1 T2
T3
T
不同vc时的刀具磨损曲线
T4
22
( c1,T1)
ln 1 ln 2 ln 3 ln 4
( c2,T2) ( c3,T3)
( c4,T4)
ln
lnT1
lnT2 lnT3
lnT
双对数坐标上的vc-T曲线
lnT4
23
此直线方程为_(刀具耐用度公式)
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刀具破损的主要形式及其产生的原因有以下几个方面
(1)后刀面磨损后刀面磨损是由机械交变应力引起的出现在刀具后刀面上的摩擦磨损。
如果刀具材料较软,刀具的后角偏小,加工过程中的切削速度偏高,进给量太小,都会造成刃具后刀面的磨损过量,并由此使得加工表面的尺寸和精度降低,增大切削中的摩擦阻力。
因此应该选择耐磨性较高的刀具材料,同时降低切削速度,加大进给量,增大刀具后角。
如此才能避免或减少刀具后刀面磨损现象的产生。
(2)边界磨损主切削刃上的边界磨损常发生于与工件的接触面处。
主要原因是工件表面硬化、微信公众号:hcsteel锯齿状切屑造成的摩擦。
解决措施是降低切削速度和进给速度,同时选择耐磨刀具材料,并增大刀具的前角,使切削刃锋利,
(3)前刀面磨损前刀面磨损是在刀具的前刀面上由摩擦和扩散导致的磨损。
前刀面磨损主要由切屑和工件材料的接触,以及对发热区域的扩散引起。
另外刀具材料过软,加工过程中切削速度较高,进给量较大,也是前刀面磨损产生的原因。
前刀面磨损会使刀具产生变形、干扰排屑、降低切削刃的强度。
应该采用降低切削速度和进速度,同时选择涂层硬质合金材料,来达到减小前刀面磨损的目的。
(4)塑性变形塑性变形是切削刃在高温或高应力作用下F产生的变形。
切削速度和进给速度太高以及工件材料中硬点的作用,刀具具材料太
软和切削刃温度较高等现象,都是产生塑性变形的主要原因。
塑性变形的产生会影响切屑的形成质量,并导致刀具崩刃。
可以通过采取降低切削速度和进给速度,选择耐磨性高和导热性能好的刀具材料等措施,达到减少塑性变形的目的。
(5)积屑瘤积屑瘤是指工件材料在刀具上的黏附物质
积屑瘤的产生会大大降低工件表面的加工质量,会改变切削刃的形状并最终导致切削刃崩刃。
采取的对策是提高切削速度,选择涂层硬质合金或金属陶瓷等刀具材料,并在加工过程中使用冷却液。
(6)刃口剥落刃口剥落是指切削刃口上出现一些很小的缺口,非均匀的磨损。
主要由断续切削、切屑排除不畅等原因造成。
应该在加工时降,低进给速度、选择韧性好的刀具材料和切削刃强度高的刀片,来避免刃口剥落现象的产生。
(7)崩刃崩刃将损坏刀具和工件。
主要原因有刀具刃口的过度磨损和较高的加工应力,也可能由于刀具材料过硬、切削刃强度不足以及进给量太大造成。
刀具应该选择韧性较好的合金材料,加工时应减小进给量和切削深度,另外还可选择高强度或刀尖圆角较大的刀片。
(8)热裂纹由于断续切削时的温度变化而产生的垂直于切削刃的裂纹。
热裂纹会降低工件表面的加工质量,并导致刃口剥落。
刀具应该选择韧性好的合金材料,同时在加工中减小进给量和切削深度,并进行干
式切削,或在湿式切削加工时有充足的冷却液。