刀具的磨损及其原因
刀具出现磨损主要原因
任何事物使用时间长了,都会出现破损,不要刀具外表坚硬,时间老人也会把它磨平,影响刀具磨损的几种原因有哪些呢?
1、刀具材料
刀具材料是决定刀具切削性能的根本因素,对于加工效率、加工质量、加工成本以及刀具耐用度影响很大。
刀具材料越硬,其耐磨性越好,硬度越高,冲击韧性越低,材料越脆。
硬度和韧性是一对矛盾,也是刀具材料所应克服的一个关键。
对于石墨刀具,普通的TiAlN涂层可在选材上适当选择韧性相对较好一点的,也就是钴含量稍高一点的;对于金刚石涂层石墨刀具,可在选材上适当选择硬度相对较好一点的,也就是钴含量稍低一点的;
2、刀具的几何角度
石墨刀具选择合适的几何角度,有助于减小刀具的振动,反过来,石墨工件也不容易崩缺;
3、刀具的涂层。
4、刀具刃口的强化。
5、刀具的机械加工条件。
选择适当的加工条件对于刀具的寿命有相当大的影响。
总之刀具的材料、几何角度、涂层、刃口的强化及机械加工条件,在刀具的使用寿命中扮演者不同的角色,缺一不可,相辅相成的。
一把好的石墨刀具,应具备流畅的石墨粉排屑槽、长的使用寿命、能够深雕刻加工、能节约加工成本。
刀具磨损的名词解释
刀具磨损的名词解释刀具，作为工业生产和日常生活中广泛使用的工具，其磨损现象是不可避免的。
刀具磨损可以指刀具在使用过程中，由于剪切、切削、研磨等力学作用而导致的表面材料减少、形状变化和性能下降的现象。
刀具磨损主要有以下几种类型。
1.刀刃磨损：刀刃磨损是刀具使用过程中最常见的磨损类型。
当刀具与被加工材料接触和摩擦时，由于受到力学力的作用，刀刃表面的材料会发生磨损和疲劳，导致刀刃的尖端变钝、边缘变钝以及表面光洁度降低。
这种磨损会导致切割质量下降、加工速度减慢、切削力增大等问题。
2.刃口毛刺：在刀具进行切削作业时，如果材料硬度比较高或者切削速度较快，就容易产生刃口毛刺。
刃口毛刺是指刀具的刀刃在磨损过程中，产生的不规则边缘和挂毛现象。
刃口毛刺会导致被加工材料的表面粗糙度增加、加工精度降低，甚至影响材料的机械性能和外观质量。
3.碳化物层磨损：在高温和高压环境下，刀具通常会与被加工材料发生化学反应，导致碳化物层的磨损。
碳化物层磨损通常表现为刀具刀刃表面的光洁度下降、表面出现裂纹、刀刃韧性减弱等现象。
这种磨损对刀具的使用寿命和切削性能都会产生明显的影响。
刀具磨损的原因可能有多种。
首先，刀具与被加工材料之间的摩擦力和剪切力会使刀具表面材料发生疲劳破坏。
其次，刀具在高温和高压环境中与被加工材料之间的化学反应也会导致刀具磨损。
此外，刀具的设计和制造质量、使用条件以及切削参数等也会对刀具的磨损产生影响。
为了减少刀具磨损，可以采取以下几种方法。
首先，选择耐磨性能好的刀具材料，如高速钢、硬质合金、陶瓷等。
其次，合理选择刀具的几何形状和结构，以便提高切削效率和降低刀具磨损。
另外，通过对刀具进行表面处理和涂层，可以增强其硬度、耐磨性和抗腐蚀性能。
此外，在加工过程中，合理选择切削速度、进给量和切削深度，以减少刀具的磨损。
总之，刀具磨损是一种不可避免的现象，但通过合理选择刀具材料、设计和制造，以及优化切削参数等措施可以有效减少刀具磨损，提高切削效率和降低生产成本。
刀具的磨损及其原因
2破损
在切削刃或刀面上产生裂纹、崩刃或碎裂的果它经受不住强大的应力，就可能发生突然损坏，使刀具提前失去切削能力，这种情况就称为刀具破损。
比较：磨损：是一个比较缓慢的逐渐发展的刀具表面损伤过程
破损：是一个突发过程，刹那间使刀具失效
形成条件：加工塑性材料,v较小,hD较小（hD<0.5）；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前、后刀面磨损
要求学生看书并能够根据黑板上列出的提纲拎出要点
金属切削原理与刀具教案
形式：界于以上二者之间
形成条件：中等切削厚（ac=0.1~0.5mm）塑性材料
2、非正常磨损
1卷刃
形式：脆性破损：硬质合金和陶瓷刀具在切削时，在机械和热冲击作用下，经常发生脆性破损，脆性破损又分为崩刃、碎断、剥落和裂纹破损
塑性破损
要求学生能够根据前面的内容自己比较
金属切削原理与刀具教案
二、 刀具磨损的原因
◆磨粒磨损（硬质点磨损）
——各种切速下均存在
——低速情况下刀具磨损的主要原因
◆粘结磨损（冷焊）
高速钢：550~600度
[小结]
1、刀具的磨损形式
2、刀具磨损的原因
[作业]
书P52 1、2
根据书本内容自学
教后小记
金属切削原理与刀具教案
课题
§4、1刀具的磨损及其原因
授课日期
教材
分析
1、刀具的磨损形式
2、刀具磨损的原因
3、刀具的磨损过程
学情
分析
这部分内容理论性较强，学生虽然在实习过程中接触过，但不能解释原因，缺乏理论知识
教学
刀具磨损报告作业指导
刀具磨损报告作业指导引言概述：刀具磨损是制造业中常见的问题，它直接影响着生产效率和产品质量。
为了及时识别和解决刀具磨损问题，制定刀具磨损报告作业指导是必要的。
本文将从刀具磨损的定义、原因、检测方法、解决方案以及预防措施等方面进行详细阐述。
一、刀具磨损的定义1.1 刀具磨损的概念：刀具磨损指的是刀具表面与工件接触时，由于摩擦和热量的作用，刀具表面逐渐磨损、磨蚀的过程。
1.2 刀具磨损的分类：刀具磨损可分为刀尖磨损、刀脚磨损和刀片磨损等多种类型。
1.3 刀具磨损的影响：刀具磨损会导致切削力增加、加工表面质量下降、加工精度降低等问题，从而影响生产效率和产品质量。
二、刀具磨损的原因2.1 切削温度过高：高速切削时，由于切削温度过高，刀具表面易于磨损。
2.2 切削速度过快：过高的切削速度会导致刀具表面的磨损加剧。
2.3 切削材料不匹配：切削材料与工件材料不匹配时，易导致刀具磨损。
三、刀具磨损的检测方法3.1 目视检测法：通过观察刀具表面的颜色、光泽等变化，判断刀具是否磨损。
3.2 量测检测法：采用显微镜、测微计等工具，测量刀具表面的磨损量。
3.3 动态监测法：利用传感器等设备，实时监测刀具的磨损情况。
四、刀具磨损的解决方案4.1 刀具润滑：合理选择切削液，提供良好的润滑和冷却效果，减少切削温度，降低刀具磨损。
4.2 刀具涂层：采用合适的刀具涂层，能够有效增加刀具的硬度和耐磨性，延长刀具使用寿命。
4.3 切削参数优化：合理调节切削速度、进给量和切削深度等参数，减少刀具磨损。
五、刀具磨损的预防措施5.1 定期维护：定期对刀具进行清洁、润滑和检查，及时更换磨损严重的刀具。
5.2 刀具贮存：正确存放刀具，避免刀具之间的相互碰撞和受潮等问题，保证刀具的质量。
5.3 刀具选择：根据工件材料和加工要求，选择合适的刀具材料和结构，提高刀具的耐磨性和切削效率。
结论：刀具磨损是制造业中常见的问题，但通过正确的刀具磨损报告作业指导，可以及时识别和解决刀具磨损问题。
刀具磨损原因及状况分析
刀具磨损原因及状况分析
(一)俱磨损的原因
于摩擦力的存在,加之金属切削过程中释放热能,被切金属层在刀具的切削刃和前刀面的推挤作用之下会铲生形,如此造成刀具滑移,从而变成切屑。
因刀具前刀面与切屑、具后面与工件已加工表面的摩擦,仍具在切削的过程中产生磨损。
高温同样在一定程度上影响了踌命:刀具在很高的切削温度下进行工作,刀刃材料容易变软,更加剧了俱切削部分的磨损。
当工件材料不同、切削用量不同时,具的磨损形式也不同。
(二)前刀面磨损
在使用刀具切削塑性材料时,刀具前面会因为切削厚度较大而受热量增加，励增大,刀具的前面被磨损,就会形成坑状磨损。
这些坑状磨损在切削过程中,逐渐加深变宽,并向刃方向扩展。
这样便容易导致崩刃。
所以,在切削塑性材料时,要刀具破损是在刀具的前面。
(三)后刀面磨损
反之,在切削塑性较低的材料时,切削深度较小,速度较低,具前面受的压励和摩擦不大.出现积屑瘤的可能性小。
这时刀具后面屿工件表面的摩擦较大，所以刀具的磨损主要在刀具后面。
切削脆性材料时,前面的温度不高,主要的磨损也在刀具的后面。
(四)前后共同磨损
进给量和切削速度都在中等时,俱会同时遭受前面的坑状磨损和主后面的磨损,共同造成崩刃。
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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。
刀具磨损的原因汇总
1、磨料磨损
主要原因是工件材料中的杂质，基体组织中所含的碳化物、氮化物和氧化物等硬质点和积屑瘤的碎片，在刀具表面划出沟纹所造成的机械磨损。
在各种切削速度条件下，都存在磨料磨损，它是低速刀具磨损的主要原因。
减小这种磨损的主要方法，是降低刀具切削部分的表面粗糙度，采用相应的润滑性能好的切削液。
2、粘结磨损
在一定的压力和温度的作用下，刀具切削部分与切屑接触和摩擦，将会产生材料分子间的吸附作用，刀具材料的部分硬质点会被工件和切屑带走，造成粘结磨损。
3、扩散磨损
切削时，在高温的作用下，接触面之间分子活动能量大，产生合金元素相互相置换，如高速刀具在前刀面上形成含Cr、C较高的白色层，不断被切屑带走。
切削钢件温度在800~1000度时，硬质合金中的Co、C、W扩散到切屑中去，钢中的Fe扩散到刀面上，形成硬度低而脆的复合碳化物，加速刀具磨损。
金刚石和立方氮化硼乃具材料也存在扩散磨损。
在硬质合金中，添加TaC、NbC、VC,可提高硬质合金抗扩散温度，减少扩散磨损。
4、化学磨损
空气中的氧在高温条件下，会使硬质合金产生表面氧化膜，形成一层硬度较低的化合物，被切屑带走，造成刀具磨损，称为化学磨损。
刀具磨损原因及改进方法
切削刃塌下或后刀面凹陷，倒致切削控制差和表面质量差。后刀面磨损会导致刀片崩刃。
切削温度太高 并且压力太大
切屑刃塌下：降低切削速度
塑性变形原因
方法
影 响
选用更高的抗塑性变形能力的硬牌号
后刀面凹陷：降低进给
刃口的破损
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
积屑瘤 牌号太脆 刀片槽形强度太低
影响
原因
改进方法
采用顺铣的方法
充足的冷却液
采用更耐磨的刀片材料或涂层
逐步加大走刀量
前刀面和后刀面同时磨损
这是一种兼有上述两种情况的磨损形式。在切削塑性 金属时，经常会发生这种磨损。
积 屑 瘤
低速切削，负前角切削
过度的月牙洼磨损会降低切削刃强度。
影响
积屑瘤引起表面质量变差，当积屑瘤脱落时会引起切削刃破损
磨钝标准的选择
加工精度及表面质量要求较高时，应当减小磨钝标准，以确保加工质量。例如在精车时，应控制VB＝0.1—0.3mm的范围内。
在切削难加工材料时，一般应选用较小的磨钝标推；加工一般材料，磨钝标准可以大一些。
车削刚性差的工件时，应控制在VB＝0.3mm左右；而车削刚性好的工件时，磨钝标准可取得大一些。
原因
影 响
改进方法
刃口被挤碎则提高切削速度
排除振动的因素
工件材质不均降低切削速度并且加大走刀量顺铣
刀体是否退火失效，刀垫是否破碎，刀片螺钉需要更换
采用韧性更好的刀片材料
•
换刃口强壮的刀片
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
表示方法
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。 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。
机械加工中的刀具磨损与寿命分析
机械加工中的刀具磨损与寿命分析引言：机械加工是一项重要的制造工艺，各种复杂的零件都需要通过机械加工技术来加工制造。
而在机械加工过程中，刀具是至关重要的工具之一，刀具的磨损与寿命对于机械加工的质量和效率起着至关重要的作用。
本文将着重探讨机械加工中刀具的磨损现象及其对刀具寿命的影响。
一、刀具磨损的类型及原因1. 切削刃磨损切削刃磨损是刀具磨损的主要形式，主要原因有切削温度过高、材料磨损、焊接现象等。
高温会使切削刃产生软化和烧蚀，从而降低刀具的硬度和耐磨性。
材料磨损则是由于材料附着在切削刃上形成切削力，造成切削刃的磨损。
焊接现象指的是由于高温和压力使金属材料熔化并粘附在切削刃上。
2. 刀柄磨损刀柄磨损是由于切削力和挠度引起的，挠度会导致刀柄产生弯曲，使刀具受到过大的压力，从而导致刀柄磨损。
此外，切削力的大小和方向也对刀柄磨损产生影响。
3. 刀具断裂刀具断裂是指刀具在加工过程中发生的破裂现象。
刀具断裂的原因通常有刀具强度不足、切削震动、刀具使用不当等。
高速切削时，刀具往往受到很大的冲击负载，如果刀具的强度不足，容易导致刀具断裂。
二、刀具磨损对于刀具寿命的影响1. 降低切削质量当刀具磨损严重时，切削质量会受到影响。
切削刃磨损会降低切削刃的锋利度，导致零件切削面的质量下降。
刀柄磨损则会引起刀具振动，进而使被加工材料产生切削面的波痕。
2. 减少刀具寿命刀具磨损会缩短刀具的寿命。
磨损会导致刀具的精度下降，切削刃磨损会使所需切削力增加，而刀柄磨损则会导致刀具断裂。
这些磨损现象都会使刀具的寿命缩短。
三、刀具寿命分析方法1. 根据刀具的外观和磨损程度进行判断人工观察刀具的外观和磨损程度可以初步判断刀具是否需要更换。
切削刃磨损严重、切削面的表面质量下降以及刀柄的磨损等都可以通过外观观察来进行判断。
2. 利用刀具振动信号进行刀具寿命评估利用传感器监测刀具振动信号，根据刀具振动特性来评估刀具的寿命。
当刀具磨损严重时，会引起切削过程中的振动，通过分析振动信号的频谱和最大振幅变化，可以评估刀具寿命的剩余程度。
第六节 刀具磨损和刀具寿命讲解
T=CT/V1/m f1/m1 ap1/m2 =CT/Vx f yapz
式中 CT——刀具寿命系数，与工件材料、切削条件有关； x、y、z——指数，分别表示切削用量对刀具寿命T的影响， x＞y＞z.
切削用量对刀具寿命T影响由大到小的顺序为：V → f → ap
五、刀具破损
刀具破损分为脆性破损和塑性破损。脆性破损又分为早期和后期两种。 早期脆性破损——切削刚开始或短时间切削后即发生破损，前后刀面尚未产生明显的磨损
通常，高速钢刀具主要磨损原因：硬质点磨损、粘接磨损。
三、刀具磨损过程及磨钝标准
1、刀具的磨损过程 随着切削时间的延长，刀具的磨损将增加。根据切削试验，以切削时间和刀具后刀面
磨 损量VB（或前刀面月牙洼磨损深度KT）为横坐标和纵坐标，可得刀具的磨损典型曲线，如 图所示。由图可知：刀具磨损过程可以分三个阶段。
⑴ 初期磨损阶段 这一阶段磨损曲线的斜率较大，说明磨损较快。因为新刃磨的刀具刃口锋利 ，后刀面
与加工表面接触面积较小，压应力较大；且新刃磨刀具的后刀面存在粗糙不平之处及显微裂 纹等缺陷，所以这一阶段磨损速率较大。
这一阶段时间较短，磨损量通常为：0.05~0.1mm，其大小与刃磨质量有关。 ⑵ 正常磨损阶段
1、刀具寿命及刀具总寿命 刀具寿命：一把刀具由刃磨后开始使用，直至达到磨钝标准所经历的实际切削时间称刀具寿 命。
刀具总寿命：一把新刀从第一次投入使用，直至这把刀完全报废为止所经历的实际切削时间 称刀具总寿命。
2、刀具寿命的经验公式（切削用量与刀具寿命的关系）
⑴ 切削速度与刀具寿命的关系
选定磨钝标准，固定其他切削条件，在常用的切削速度范围内，取不同的的速度进行
⑶ 关于磨钝标准的几点说明 ① 手册中的磨钝标准，不是固定不变的，应根据实际加工条件灵活应用。 a） 粗加工时，VB值可取偏大值，VB=0.6mm； 精加工时， VB值应取偏小值，VB=0.1mm； b） 加工工艺系统刚性差时，为避免在磨钝标准内产生振动，VB值应取小值。 c） 加工难加工材料时， VB值应取偏小； d） 加工大型工件，为避免中途换刀， VB值可取偏大值，此时通常采用较低的切削速度。
车削工艺中的刀具磨损与更换
车削工艺中的刀具磨损与更换在车削工艺中，刀具的磨损与更换是一个重要的问题。
刀具的磨损会直接影响车削工艺的质量和效率，因此及时更换磨损的刀具是保证工艺稳定进行的必要措施。
一、刀具磨损的原因与种类刀具的磨损主要是由以下几个方面的因素导致的：材料的切削性、切削速度、切削深度、切削方式、冷却润滑等。
根据刀具磨损的形式和程度，可以将其分为以下几种类型：1. 刀尖磨损：由于刀尖是直接接触被加工材料的部位，所以其磨损最为明显。
在车削过程中，刀尖会逐渐磨损变钝，导致切削力增加，加工表面质量下降。
2. 刀片背面磨损：刀片背面是与刀柄连接的部分，受到切削力的作用，容易产生磨损。
刀片背面的磨损会导致刀片的固定性能下降，影响加工精度。
3. 刀侧磨损：刀侧也是直接接触被加工材料的部位，其磨损主要是由于切屑的剪切作用和磨料颗粒的磨损作用引起的。
刀侧磨损会导致加工表面的光洁度变差。
二、刀具磨损的影响和判断标准刀具的磨损会直接影响车削加工的效果和质量。
刀具磨损过大会导致加工表面粗糙度增加、尺寸误差增大、加工效率下降。
因此，及时判断和更换磨损的刀具至关重要。
1. 观察切屑的形状：在车削过程中观察切屑的形状可以初步判断刀具的磨损情况。
如果切屑形状变化明显，比如从螺旋状变为碎屑状，说明刀具磨损较为严重。
2. 检查加工表面质量：检查加工表面的质量可以更直观地了解刀具磨损的情况。
如果加工表面出现毛刺、痕迹或者光洁度不佳，说明刀具已经磨损严重，需要更换。
3. 测量尺寸误差：通过测量加工零件的尺寸误差可以判断刀具是否需要更换。
如果加工尺寸偏差超过了允许范围，说明刀具已经磨损到需要更换的程度。
三、刀具的更换与维护及时更换磨损的刀具是保证车削工艺质量稳定的重要措施。
在更换刀具时，应该注意以下几点：1. 选择合适的刀具：根据被加工材料的性质、工件的形状和加工要求等因素选择适合的刀具。
不同的刀具有不同的耐磨性和切削特性，选择合适的刀具可以延长刀具的使用寿命。
机械加工中刀具磨损的影响因素及对策
机械加工中刀具磨损的影响因素及对策在工业生产中，机械加工是一个非常重要的环节，而刀具的选择和使用对加工质量和效率有着至关重要的影响。
由于刀具在加工过程中会不可避免地磨损，这就需要制定相应的对策来延长刀具的使用寿命，提高加工效率。
本文将详细介绍机械加工中刀具磨损的影响因素及对策。
1. 刀具磨损的影响因素1.1 加工材料的硬度加工材料的硬度是影响刀具磨损的重要因素之一。
通常来说，材料越硬，刀具磨损就越严重。
硬度高的材料在切削过程中会对刀具产生更大的磨损，因此需要选择更硬度更高的刀具来适应加工要求。
1.2 切削速度切削速度是指单位时间内刀具相对于工件表面的移动速度。
切削速度的选择直接影响着刀具的磨损情况。
一般来说，较高的切削速度会导致刀具磨损增加，而较低的切削速度则会降低刀具磨损。
在实际加工中需要根据加工材料的硬度和刀具的耐磨性来合理选择切削速度。
1.3 切削深度和进给量切削深度和进给量是影响刀具磨损的重要因素之一。
过大的切削深度和进给量会导致刀具负荷过重，从而加速刀具的磨损。
在实际加工中需要根据加工要求和刀具的耐磨性来合理选择切削深度和进给量。
1.4 冷却润滑冷却润滑是在刀具加工中用来冷却刀具和工件、减少摩擦和热量的重要手段。
适当的冷却润滑可以减少刀具的磨损，延长刀具的使用寿命。
1.5 刀具材料和刀具形状刀具的材料和形状直接影响着刀具的磨损情况。
硬度高、耐磨性好的材料可以降低刀具的磨损，延长刀具的使用寿命。
合理选择刀具形状，能够减少切削阻力，降低刀具的磨损。
2.1 合理选择刀具材料刀具的材料对于刀具的使用寿命和加工效果有着至关重要的影响。
对于高硬度的加工材料，需要选择耐磨性好的刀具材料，例如高速钢、硬质合金等。
而对于低硬度的加工材料，可以选择普通碳钢刀具。
2.2 合理选择切削参数在实际加工中，需要根据加工材料的硬度、刀具材料和形状等因素来合理选择切削速度、切削深度和进给量，以减少刀具的磨损。
2.4 定期检查刀具刀具在长时间的使用过程中会出现磨损和损坏的情况，因此需要定期对刀具进行检查，及时更换磨损严重的刀具，以保证加工质量和安全生产。
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【文档】刀片磨损8种常见现象的产生原因和解决办法【文档正文】一、前言在刀具加工生产中，刀片磨损是个非常常见的问题。
磨损不仅会降低刀具的使用寿命，而且会影响到生产效率和产品质量。
本文将介绍刀片磨损的八种常见现象以及其产生原因和解决办法，希望能为您带来帮助。
二、刀片磨损的八种常见现象1. 切削刃围缩现象出现现象：切削刃呈现较弯曲的弧形。
原因分析：1）过大的进给量；2）不规范的加工参数；3）加工材料硬度过高；4）刀具材料质量差；5）恶劣的工作环境。
解决办法：1）调整加工参数；2）控制进给量；3）更换更适合的刀具；4）采取刀具涂层技术。
2. 刀片边缘磨损现象出现现象：切削刃变得不够锋利，呈现出磨损现象。
原因分析：1）切削速度过快；2）过大的切削深度；3）加工材料硬度过高；4）不规范的加工材料。
解决办法：1）调整加工参数；2）控制切削深度；3）更换更适合的刀具；4）采取刀具涂层技术。
3. 刀片断裂现象出现现象：刀具出现裂纹或完全断裂。
原因分析：1）制造材料质量差；2）不规范的加工参数；3）切削速度不当；4）过大的进给量。
解决办法：1）更换更适合的刀具；2）严格控制切削参数；3）采用超声波检测技术。
4. 刀具热胀现象出现现象：刀具在加工过程中变得更加膨胀。
原因分析：1）不规范的加工参数；2）加工材料硬度过高；3）恶劣的工作环境。
解决办法：1）控制加工参数；2）采用刀具涂层技术。
5. 刀具表面锈蚀现象出现现象：刀具表面出现腐蚀和锈蚀。
原因分析：1）恶劣的工作环境；2）不规范的存储方式。
解决办法：1）保证工作环境清洁干燥；2）注意保存刀具。
6. 刀具生锈现象出现现象：刀具表面出现锈迹。
原因分析：1）不规范的存储方式；2）恶劣的工作环境。
解决办法：1）注意保存刀具；2）保证工作环境清洁干燥。
7. 刀具热裂现象出现现象：刀具在加工过程中出现热裂。
原因分析：1）切削参数不当；2）制造材料缺陷。
3.4刀具磨损及刀具耐用度
（一）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。
化学磨损是边界磨损原因之一；主要发生在较高速切削 条件下。
（五）相变磨损
切削温度超过 相变温度，刀具的金相组织发生转变，硬 度显著下降，造成刀具迅速磨损。
3.4.2 刀具磨损过程及磨钝标准 （一）刀具磨损过程
1. 初期磨损阶段 与刀具刃磨质量有关 VB一般为0.05～0.10mm
2. 正常磨损阶段 VB与切削时间近似正比 斜率表示磨损强度
（二）刀具耐用度的经验公式
工件、刀具材料和刀具几何形状确定后，v 对T 影响最大。
通过实验得经验公式：
vcT m =C0
C0 ——与刀具、工件材料和切削条件有关的系数。
指数m—— 表示v 对 T 的影响程度， m 越小，则v 对 T
的影响越大。
硬质合金 , m =0.2~0.4 ; 高速钢 , m = 0.1~0.125。
tw 1000 fapC0 tl tc 1000 fapC0
LZ dT m
LZ dT m1
tw 1000 fapC0 tl tc 1000 fapC0
令
dtw 0 dT
求出最大生产率耐用度Tp：
Tp
1 m tc( m )
➢（二）最低成本耐用度Tc是以每件产品或工序 的加工费用为最低的原则来确定刀具耐用度， 用Tc表示。
刀具磨损原因
刀具磨损原因
1）磨料磨损
被加工材料中常有一些硬度的微小颗粒，能在刀具表面划出沟纹，这就是磨料磨砂损。
磨料磨损在各个面都存在，前刀面＊明显。
而且各种切削速度下都能发生麻料磨损，但对于低速切削时，由于切削温度较低，其它原因产生的磨损都不明显，因而磨料磨损是其重要原因。
另处刀具硬度越低磨料麻损越严重。
2）冷焊磨损
切削时，工件、切削与前后刀面之间，存在很大的压力和猛烈的摩擦，因而会发生冷焊。
由于摩擦副之间有相对运动，冷焊将产生分裂被一方带走，从而造成冷焊磨损。
冷焊磨损一般在中等切削速度下比较严重。
依据试验表明，脆性金属比塑性金属的抗冷焊本领强；多相金属比单向金属小；金属化合物比单质冷焊倾向小；化学元素周期表中B族元素与铁的冷焊倾向小。
高速钢与硬质合金低速切削时冷焊比较严重。
3）扩散磨损
在高温下切削、工件与刀具接触过程中，双方的化学元素在固态下相互扩散，更改刀具的成分结构，使刀具表层变得脆弱，加剧了刀具磨损。
扩散现象总是保持着深度梯度高的物体向深度梯度低物体持续扩散。
4）氧化磨损
当温度上升时刀具表面氧化产生较软的氧化物被切屑摩擦而形成的磨损称为氧化磨损。
如：在700℃～800℃时空气中的氧与硬质合金中的钴及碳化物、碳化钛等发生氧化反应，形成较软的氧化物；
在1000℃时PCBN与水蒸气发生化学反应。
刀具磨损的9种形式及应对措施
后刀面磨损原因：切削期间，与工件材料表面的摩擦会导致后刀面的刀具材料损耗。
磨损通常最初在刃线出现，并逐渐向下发展。
应对措施：降低切削速度，并同时增加进给，将可在确保生产率的情况下延长刀具寿命。
月牙洼磨损原因：切屑与刀片(刀具) 前刀面的接触导致出现月牙洼磨损，属于化学反应。
应对措施：降低切削速度，并选择具有正确槽型和更耐磨涂层的刀片(刀具) 将可延长刀具寿命。
塑性变形塑性变形是指切削刃形状永久改变，切削刃出现向内变形(切削刃凹陷) 或向下变形(切削刃下塌)。
原因：切削刃在高切削力和高温下处于应力状态，超出了刀具材料的屈服强度和温度。
应对措施：使用具有较高热硬度的材质可以解决塑性变形问题。
涂层可改进刀片(刀具) 的抗塑性变形能力。
涂层剥落涂层剥落通常发生在加工具有粘结特性的材料时。
原因：粘附负荷会逐渐发展，切削刃要承受拉应力。
这会导致涂层分离，从而露出底层或基体。
应对措施：提高切削速度，以及选择具有较薄涂层的刀片将可减少刀具的涂层剥落。
裂纹裂纹是狭窄裂口，通过破裂而形成新的边界表面。
某些裂纹仅限于涂层，而某些裂纹则会向下扩展至基体。
梳状裂纹大致垂直于刃线，通常是热裂纹。
原因：梳状裂纹是由于温度快速波动而形成。
应对措施：为防止出现这种情况，可以使用韧性更高刀片材质，并且应大量使用冷却液或者完全不用冷却液。
崩刃崩刃包括刃线的轻微损坏。
崩刃与断裂的区别在于刀片崩刃后仍可使用。
原因：有许多磨损状态组合可导致崩刃。
但是，最常见的还是热-机械以及粘附带来的。
应对措施：可以采取不同的预防措施来尽可能减轻崩刃，具体取决于导致其发生的磨损状态。
沟槽磨损沟槽磨损的特点是在最大切深出现过量的局部损坏，但这也可能发生在副切削刃上。
原因：这取决于化学磨损是否在沟槽磨损中占据主导地位，与粘着磨损或热磨损的不规则增长相比，化学磨损的发展更有规律。
对于粘着磨损或热磨损情况，加工硬化和毛刺形成是导致沟槽磨损的重要因素。
应对措施：对于加工硬化材料，选择较小的主偏角，改变切深。
机床加工中的刀具磨损与管理
机床加工中的刀具磨损与管理机床加工中的刀具磨损与管理对于生产效率和产品质量有着重要的影响。
本文将探讨刀具磨损的原因以及有效的刀具管理策略，以提高机床加工效率和降低生产成本。
一、刀具磨损的原因刀具在机床加工中常常会出现磨损现象，主要原因如下：1. 切削力过大：机床加工过程中，刀具承受着巨大的切削力，如果工件材料的硬度高，切削速度过快，切削深度过大等因素都会导致切削力过大，进而引起刀具磨损。
2. 切削温度过高：机床加工中，由于切削速度和切削深度的增加，切削区域的摩擦产生的热量也会增加，切削温度升高会对刀具表面产生热影响区，使刀具表面硬度下降，从而加速刀具磨损。
3. 刀具材料质量不佳：刀具材料的选择直接影响着刀具的使用寿命。
如果刀具材料的硬度、韧性等方面不符合加工要求，那么其使用寿命将大大降低。
二、刀具磨损的类型刀具磨损主要分为三个类型：刀尖磨损、刀片磨损和刀柄磨损。
1. 刀尖磨损：刀尖磨损是机床加工中常见的磨损类型，主要表现为刀尖的磨损和变形，导致切削力不平衡，进而影响加工精度和表面质量。
2. 刀片磨损：刀片磨损是刀具加工过程中常见的现象，主要表现为刀片表面的磨损和破损，导致切削力不稳定，产生振动和噪音，同时还会影响产品的尺寸和表面质量。
3. 刀柄磨损：刀柄磨损是指刀具的刀柄部分出现磨损，主要表现为刀柄的表面磨损和腐蚀，导致刀具与机床的结合不紧密，影响加工精度。
三、刀具管理策略为了延长刀具的使用寿命和提高加工效率，刀具管理至关重要。
以下是一些有效的刀具管理策略：1. 刀具定期检查和更换：定期对刀具进行检查，及时更换磨损严重的刀具，避免在加工过程中因刀具磨损而导致的工件尺寸不合格。
2. 切削参数优化：合理选择切削参数，包括切削速度、切削深度和进给速度等，以减少刀具磨损和提高加工效率。
3. 加工液的选择和使用：选择适合加工材料的加工液，加工液可以降低切削温度，减少刀具磨损。
4. 刀具涂层技术的应用：采用刀具涂层技术可以提高刀具的硬度和耐磨性，延长刀具的使用寿命。
刀具磨损机理
刀具磨损机理一、引言刀具磨损是指在加工过程中，刀具表面逐渐磨损、破坏的现象。
刀具是加工中不可或缺的工具，其磨损直接影响到加工质量和效率。
了解刀具磨损机理对于提高刀具寿命、降低加工成本具有重要意义。
二、刀具磨损类型刀具磨损主要分为刀尖磨损、刀面磨损、刀脊磨损和刀柄磨损四种类型。
1. 刀尖磨损刀尖磨损是指刀具切削边缘的磨损，通常是由于切削过程中与工件表面的摩擦产生的。
刀尖磨损会导致刀具切削性能下降，加工质量下降，甚至产生切削失效。
2. 刀面磨损刀面磨损是指刀具切削面的磨损，主要是由于切削过程中与工件切削面的接触产生的。
刀面磨损会使刀具表面粗糙度增大，加工精度下降，切削力增加，刀具寿命缩短。
3. 刀脊磨损刀脊磨损是指刀具切削边缘的背面磨损，通常是由于切削过程中与切屑或冷却液中的颗粒等物质的冲击产生的。
刀脊磨损会使刀具切削边缘变钝，加工质量下降，切削力增加。
4. 刀柄磨损刀柄磨损是指刀具柄部分的磨损，主要是由于切削过程中与刀具夹持装置的摩擦产生的。
刀柄磨损会导致刀具固定性能下降，加工精度下降，甚至产生切削失效。
三、刀具磨损机理刀具磨损机理是刀具磨损发生的原因和过程。
刀具磨损机理主要包括切削过程中的力学磨损、热磨损和化学磨损三个方面。
1. 力学磨损力学磨损是指刀具表面由于与工件表面的相互作用而产生的磨损。
在切削过程中，刀具与工件表面之间的相对运动会产生摩擦力和冲击力，使刀具表面受到力学磨损。
力学磨损主要包括磨粒磨损、冲击磨损和疲劳磨损三种形式。
2. 热磨损热磨损是指刀具表面由于切削过程中产生的高温而产生的磨损。
在切削过程中，刀具与工件之间的摩擦会产生大量的热量，使刀具表面温度升高。
高温会导致刀具表面材料的软化、氧化和烧蚀，从而引起刀具磨损。
3. 化学磨损化学磨损是指刀具表面由于与工件表面的化学反应而产生的磨损。
在切削过程中，刀具与工件表面的接触会引起化学反应，产生氧化、硬化、沉积等现象，从而导致刀具表面的磨损。
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③前、后刀面磨损
１
金属切削原理与刀具教案
形式：界于以上二者之间 形成条件：中等切削厚（ac=0.1~0.5mm）塑性材料 VBmax 具磨损形态
2、非正常磨损
① 卷刃
切削加工时，切削刃或刀面产生塌陷或隆起的塑性 变形现象称卷刃
② 破损
在切削刃或刀面上产生裂纹、崩刃或碎裂的现象 刀具的破损：刀具在一定的切削条件下使用时，如果它 经受不住强大的应力，就可能发生突然损 坏，使刀具提前失去切削能力，这种情况 就称为刀具破损。 比较： 磨损：是一个比较缓慢的逐渐发展的刀具表面 要求学生能够 损伤过程 根据前面的内 容自己比较 破损：是一个突发过程，刹那间使刀具失效 脆性破损：硬质合金和陶瓷刀具在切削时，在 机械和热冲击作用下，经常发生脆 性破损，脆性破损又分为崩刃、碎 断、剥落和裂纹破损 塑性破损
①前刀面磨损
形式：月牙洼 形成条件：加工塑性材料，v 大，hD 大（hD>0.5） 影响：削弱刀刃强度，降低加工质量
②后刀面磨损
形式：后角=0 的磨损面（参数——VB，VBmax） 形成条件： 加工塑性材料, v 较小, hD 较小 D<0.5） （h ； 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
２
形式：
金属切削原理与刀具教案
二、刀具磨损的原因 ◆ 磨粒磨损（硬质点磨损） —— 各种切速下均存在 —— 低速情况下刀具磨损的主要原因 ◆ 粘结磨损（冷焊） —— 刀具材料与工件材料亲和力大 —— 刀具材料与工件材料硬度比小 —— 中等偏低切速 ◆ 扩散磨损 —— 高温下发生，刀具的物理机械性能降低 YG 类硬质合金与钢扩散作用温度为 850~900 度 YT 类硬质合金与钢扩散作用温度为 900~950 度 ◆ 相变磨损 —— 刀具上最高温度超过材料相变温度 合金工具钢：300~350 度 高速钢：550~600 度 [小结] 1、刀具的磨损形式 2、刀具磨损的原因 [作业] 书 P52 1、2
金属切削原理与刀具教案
课 教 分 学 分 教 目 重 难 [复习] 1、影响切削温度的各方面因素 2、切削温度的测量 3、磨削热与磨削温度 [新课] 一、刀具的磨损形式 正常磨损 非正常磨损 1、正常磨损 要求学生看书 并能够根据黑 板上列出的提 纲拎出要点 题 §4、1 刀具的磨损及其原因 授课日期 1、刀具的磨损形式 材 2、刀具磨损的原因 析 3、刀具的磨损过程 情 这部分内容理论性较强，学生虽然在实习过程中接触过， 析 但不能解释原因，缺乏理论知识 学 1、掌握刀具磨损的三种形式并能够分析 标 2、了解刀具磨损的原因 点 掌握刀具磨损的三种形式并能够分析 点 了解刀具磨损的原因
粘结磨损加剧
根据书本内容 自学
教 后 小 记
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