2.6刀具磨损与刀具寿命

第六节 刀具磨损和刀具寿命
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。刀具损坏到一定程度，就要换刀或更换 新的刀刃，才能进行正常切削。刀具损坏的形式主要有磨 损和破损两类。前者是连续的逐渐磨损；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。 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。
（三）扩散磨损
刀具与切屑、工件接触处由于高温作用，双方化学元素
在固态下互相扩散，使刀材成分、结构改变造成磨损。 切削温度越高扩散越快；刀工材料亲合力越大扩散越快； 高速切削时扩散磨损是刀具磨损的主要原因。
（四）化学磨损
一ห้องสมุดไป่ตู้温度下，刀材与空气中的氧、切削液中的硫、氯起
化学作用，生成较软的化合物，造成刀具磨损。 化学磨损是边界磨损原因之一；主要发生在较高速切削
（三）边界磨损
切钢料时，主刃、副刃与工件待加工表面或已加工表面接 触处磨出沟纹，称为边界磨损。边界处的加工硬化层、硬 质点、较大的应力梯度和温度梯度所造成。
第二章 切削 过程及其控制
2.6 刀具磨损和刀具寿命
2、刀具磨损机制 （一）硬质点划痕
切屑或工件表面上的硬质点（碳化物、氧化物等）对
刀具表面刻划作用造成的机械磨损。 低速切削时，磨料磨损是刀具磨损的主要原因(HSS刀)。
（二）冷焊粘结
刀具与切屑、工件间存在高温高压和强烈摩擦，达到原 子间结合而产生粘结现象，又称为冷焊。相对运动使粘 接点破裂而被工件材料带走，造成粘结磨损。 中速切削形成不稳定积屑瘤时，磨损严重；刀工材料硬 度比小亲合力大时磨损严重；刀具刃磨质量差磨损严重。
第二章 切削 过程及其控制
2.6 刀具磨损和刀具寿命
2.6 刀具磨损和刀具寿命
刀具寿命T的选择
第二章 切削 过程及其控制
2.6 刀具磨损和刀具寿命
小结
• 1.了解： 刀具状态监控的意义和方法 • 2.理解： 刀具磨损等物理现象及其内在联系 • 3.掌握： 刀具磨损的形态和磨损过程； ★ 刀具寿命的影响因素和影响规律； 磨钝标准和刀具寿命的概念 • 4. 难点： 刀具寿命的经验公式的理解
条件下。
第二章 切削 过程及其控制
2.6 刀具磨损和刀具寿命
3、刀具磨损过程
1. 初期磨损阶段 与刀具刃磨质量有关 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
3. 急剧磨损阶段
切削力、温度急升，刀 具磨损加剧，之前换刀
第二章 切削 过程及其控制
2.6 刀具磨损和刀具寿命
第二章 切削 过程及其控制
第二章 切削 过程及其控制
2.6 刀具磨损和刀具寿命
1、刀具的磨损形态
（一）前刀面磨损
切塑性材料，v 和ac较大时， 在前刀面上形成月牙洼磨损， 以最大深度KT 表示
（二）后刀面磨损
切铸铁或v 和ac较小切塑性 材料时，主要发生这种磨损。
第二章 切削 过程及其控制
2.6 刀具磨损和刀具寿命
后刀面磨损带不均匀，刀尖部分磨损严重，最大值为VC； 中间部位磨损较均匀，平均磨损宽度以VB表示；边界处 磨损严重，以VN表示。