刀具磨损原因及改进方法

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影响刀具磨损的原因分析及改善措施

影响刀具磨损的原因分析及改善措施

影响刀具磨损的原因分析及改善措施作者:杨启鹏来源:《活力》2009年第17期在金属切削过程中,刀具在高温条件下,受到工件、切削的摩擦作用,使刀具材料逐渐被磨耗或出现破损。

当刀具磨损达到一定程度时,容易引起震动、啸音、切削形态和颜色的改变,加工精度和表面光洁度下降,切削力和动力消耗随之增加。

所以研究刀具磨损原因,防止刀具过早、过多磨损以及如何延长刀具使用寿命,这是影响生产效率、加工成本和加工质量的一个重要课题。

刀具磨削时有以下几种磨损机理。

(1)磨粒磨损:在工件材料中存在着碳化物、氧化物和氮化物等硬质点。

在铸、锻工件表面上存在着硬的夹杂物和切屑、加工表面上粘着硬的积屑残留片,这些硬质点在切削时如同“磨粒”对刀具表面摩擦和刻划作用致使切削刃刀面磨损。

磨粒磨损时一种“机械摩擦”性质磨损,时高速钢磨损的主要原因。

(2)相变磨损:工具钢刀具在较高速度切削时,由于切削温度升高,使刀具材料产生相变,硬度降低,若继续切削,会引起前面塌陷和切削刃卷曲。

硬质合金刀具在高温(>900℃)、高压状态下切削也会因产生塑性变形而失去切削性能。

因此,相变磨损是一种“塑性变形”破损。

(3)黏结磨损:黏结磨损亦称冷焊磨损。

当刀具材料与工件材料产生黏结时,两者长生相对运动对黏结点产生剪切破坏,将刀具材料黏结颗粒带走所致。

刀面与工件间产生黏结是由于刀面上存在着微观不平度,并在一定温度条件下,刀具前面黏结着机械瘤刀面硬度降低与工件材料黏结及工件与工具元素间亲和造成的。

在高温高压作用下刀具表面层材料性能变化,当工件与刀具产生相对运动时,刀具材料的黏结颗粒被带走而形成了黏结磨损。

(4)扩散磨损:扩散磨损是在高温作用下,使工件与工具材料中合金元素相互扩散置换造成的。

如:硬质合金中的钨原子和碳原子向切屑扩散,切屑中铁、碳原子向刀具扩散,从而改变刀具表面材料,减低了刀具的硬度和耐磨性从而造成刀具磨损。

(5)化学磨损:化学磨损是在一定温度下,刀具材料与某些周围介质(如空气中的氧,切削液中的极压添加剂硫、氯等)起化学作用,在刀具表面形成一层硬度较低的化合物,而被切屑带走,加速刀具磨损;或者因为刀具材料被某种介质腐蚀,造成刀具磨损。

刀具磨损原因及改进方法

刀具磨损原因及改进方法
它是指净切削时间,不包括用于对刀、测量、快进、回程 等非切削时间。
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

常见的刀具磨损的形式及应对措施

常见的刀具磨损的形式及应对措施

常见的刀具磨损的形式及应对措施
1、擦伤磨损
当后面有相当厉害的条状磨损发生时,采纳细粒子料子的刀具,而且要经过高温淬火来加强其硬度和强度。

这儿推举含微量碳化钽。

2、月牙洼磨损
当前面有相当厉害的凹状磨损发生时,应考虑高温时的扩散和
强度,推举使用碳化钛、碳化钽含量高的料子。

3、崩刃
刀后面有细小的碎粒落下时,再认真地研磨刀尖,对切削刃也
要进行珩磨,可以大幅度地削减碎屑。

对于那些在加工时需要采纳大的前角的料子(譬如说软钢)。

4、热龟裂
当前面或者后面产生严重的裂缝时,推举使用热传导性能好、
不易产生热疲乏的M系列用途料子。

5、缺口
刀具监控系统沿着刀刃产生比较大的缺口时,为了加强切削刃
的耐撞击性,将前角向负的方向修正,假如更改刀刃形状也无效果是,选择韧性高的料子。

6、异常碎屑
由于发热而在刀刃上产生严重的缺口时,可降低切削速度,或
者使用耐高温的料子。

7、积屑瘤的剥离
很多场合下,在前面或者后面去除积屑瘤时,会发生切削刃被
剥离的现象。

这种情况下要选择大的前角,或者提高切削速度。

假如以上措施不见效,选择钴含量较高的料子。

还有在提高切
削速度的情况下可选择以碳化钛为重要成分的陶瓷合金系列的料子。

*后对各种方法进行比较后再选定。

8、塑性变形
对于切削中由于高热而产生的刀刃塑性变形,可选择钴含量低的、高温时强度高的料子。

9、成片剥离
由于切削中的振动,工件料子产生弹性变形,在前面显现剥离
现象,此时可选择钴含量高的、韧性好的料子。

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

机械加工中刀具磨损的影响因素及对策在机械加工过程中,刀具磨损是一个不可避免的问题。

刀具磨损不仅影响加工质量和效率,还会增加生产成本。

合理地控制刀具磨损,延长刀具寿命,对于提高加工质量、提高生产效率和降低成本都有着重要的意义。

本文将从影响刀具磨损的因素以及对策两个方面进行探讨。

一、影响刀具磨损的因素1.材料特性材料的硬度、韧性、热导率等特性会直接影响刀具的磨损情况。

通常来说,硬度较高的材料对刀具磨损的影响会更大,而韧性较差的材料容易引起刀具断裂。

2.切削参数切削速度、进给速度、切深等切削参数对刀具磨损有着重要影响。

合理的切削参数能够减少刀具磨损,提高切削效率,降低成本。

反之,过大或者过小的切削参数都会导致刀具磨损增加。

3.刀具材料和涂层刀具的材料和涂层直接关系着刀具的耐磨性。

不同的刀具材料和涂层在不同的工件材料和切削条件下,会表现出不同的磨损特性。

4.工件形状和尺寸工件形状和尺寸的不同会导致刀具受力情况的不同,进而影响刀具的磨损情况。

在加工尺寸较大的工件时,刀具受力情况会更为复杂,磨损情况也会更严重。

5.冷却润滑冷却润滑是影响刀具磨损的重要因素。

适当的冷却润滑能够有效地降低刀具的温度,减少磨损,延长刀具寿命。

二、刀具磨损的对策1.优化切削参数合理地选择切削速度、进给速度、切削深度等切削参数,使刀具在最佳工作状态下运行,减少刀具磨损。

3.采用先进的刀具设计采用先进的刀具设计可以改善刀具的受力情况,减少刀具的磨损。

采用合理的刀具几何形状和刀具刃部结构设计,可以减小刀具的摩擦力,降低刀具磨损。

5.及时的刀具维护和更换定期对刀具进行检查、清洁和重新磨削,及时更换磨损严重的刀具,可以延长刀具的使用寿命。

结语在机械加工中,刀具磨损是一个需要引起重视的问题。

通过提高切削条件的合理性、优化刀具材料和涂层选择、加强刀具的冷却润滑、优化刀具设计等方式,可以有效地减少刀具磨损,提高刀具的使用寿命,提高加工质量和效率,降低生产成本。

CNC机床加工中的刀具磨损修复与重涂技术

CNC机床加工中的刀具磨损修复与重涂技术

CNC机床加工中的刀具磨损修复与重涂技术随着制造业的发展,CNC机床已经成为工业生产中不可或缺的设备。

然而,在CNC机床加工过程中,刀具磨损是一项常见的问题,会严重影响工件的精度和表面质量。

为了提高刀具的寿命和降低生产成本,刀具磨损修复与重涂技术应运而生。

本文将介绍CNC机床加工中的刀具磨损修复与重涂技术,包括修复方法、技术原理以及应用前景。

一、刀具磨损修复方法1. 激光熔覆修复法激光熔覆修复法是一种常用且有效的刀具磨损修复方法。

该方法利用激光技术将粉末材料熔化并喷涂在刀具表面,形成一层新的金属涂层,从而修复刀具表面的磨损。

激光熔覆修复法具有操作简单、修复效果好、成本低等优点。

2. 溅射修复法溅射修复法是另一种常用的刀具磨损修复方法。

该方法通过溅射设备将金属粉末熔化后,以高速冲击的方式喷涂在刀具表面,形成一层硬质的涂层。

溅射修复法具有修复效果稳定、涂层附着力强等特点,适用于修复各种类型的刀具。

二、刀具磨损修复技术原理1. 金属材料的熔化与喷涂刀具磨损修复中,激光熔覆和溅射技术的共同原理是将金属材料熔化后喷涂在刀具表面。

这样做的目的是通过新的金属层来覆盖刀具表面的磨损部分,提高刀具的硬度和耐磨性。

2. 涂层的选择与制备选择合适的涂层材料对刀具磨损修复至关重要。

常用的涂层材料包括钨钢、碳化钨、碳化钛等,这些材料具有高硬度、高熔点等特点。

涂层的制备过程包括材料选择、粉末制备、喷涂设备调试等环节,制备工艺的合理性对于涂层质量和性能有着重要影响。

三、刀具磨损修复与重涂技术的应用前景刀具磨损修复与重涂技术在CNC机床加工中具有广阔的应用前景。

首先,刀具磨损修复与重涂技术可以延长刀具的使用寿命,节省企业的生产成本。

其次,修复后的刀具表面更加光滑,可以提高加工精度和表面质量。

此外,刀具磨损修复与重涂技术还可以实现刀具的定制化,根据不同的加工要求选择不同的涂层材料,使刀具在特定工况下更加高效和耐用。

综上所述,CNC机床加工中的刀具磨损修复与重涂技术是一项重要的技术手段。

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

机械加工中刀具磨损的影响因素及对策
在机械加工中,刀具的磨损是不可避免的,它对加工质量和生产效率都有很大的影响。

了解刀具磨损的影响因素,并采取相应的对策,对于提高机械加工质量和效率非常重要。

本文将从刀具材料、切削条件和刀具结构等方面介绍刀具磨损的影响因素及对策。

刀具材料是影响刀具磨损的重要因素之一。

通常,刀具材料应具有高硬度、高热稳定
性和耐磨性。

在选择刀具材料时,需要根据加工材料的硬度和切削条件来选择适当的材料。

在刀具材料表面涂覆陶瓷、PVD或CVD等薄膜可以提高刀具的硬度和耐磨性,延长其使用
寿命。

切削条件也是影响刀具磨损的重要因素之一。

切削速度、进给量和切削深度等参数会
直接影响刀具磨损情况。

通常情况下,切削速度越高,刀具磨损越严重;进给量越大,刀
具磨损越严重;切削深度越大,刀具磨损越严重。

在具体应用中,需要根据加工材料的硬
度和切削条件合理选择切削参数,以减少刀具磨损。

刀具结构也会影响刀具磨损情况。

合理的刀具结构设计可以减少刀具受力,延长刀具
使用寿命。

在钻孔过程中,增大主偏向角可以减少刀具切削力,从而减少刀具磨损。

合理
的刀具润滑和冷却也可以降低刀具磨损。

在实际加工中,可以通过加工润滑剂或者采用外
部冷却装置来降低刀具磨损。

刀具磨损的影响因素主要包括刀具材料、切削条件和刀具结构等方面。

针对不同的情况,可以采取相应的对策来降低刀具磨损。

通过合理选择刀具材料、优化切削条件和设计
合理的刀具结构,可以延长刀具使用寿命,提高机械加工质量和效率。

刀具破损磨损崩刃怎么办+刀具寿命如何估算(培训课件)

刀具破损磨损崩刃怎么办+刀具寿命如何估算(培训课件)

加入刀具破损、磨损、崩刃怎么办?从根本上分析刀具失效原因,附有解决方案,快来了解一下!刀具破损的表现D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Tie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而造成塌陷。

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。

第六节 刀具磨损和刀具寿命讲解

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。

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

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。

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

机械加工中刀具磨损的影响因素及对策刀具磨损是机械加工中的不可避免的现象,经常会导致加工效率的降低和工件质量的下降。

因此,机械加工中刀具的磨损是机械加工过程中需要重点关注和解决的问题之一。

本文将讨论刀具磨损的影响因素及对策。

1. 刀具材料不同材料的刀具磨损程度不同。

硬度较高的刀具抗磨损的能力较强,而硬度较低的刀具容易受到磨损。

对于不同的机械加工任务,需要根据工件材料和加工要求选择合适的刀具材料。

2. 切削条件在机械加工过程中,切削速度、进给量、切削深度等切削条件的设置会直接影响到刀具的磨损程度。

例如,在高速切削时,刀具的磨损速度会更快;在过大的进给量与切削深度下,刀具表面的磨损更严重。

因此,在确定切削条件时,需要合理配置,以减轻刀具的磨损。

3. 冷却润滑在机械加工过程中,冷却润滑也会对刀具磨损产生影响。

如果刀具不得不长时间地接触加工材料时,刀具表面则会产生高温,并快速磨损。

在这种情况下,喷射液可以起到加速冷却、减轻刀具磨损的作用。

4. 加工方式不同的加工方式的刀具磨损程度不同,例如,切削和磨削刀具的耐用程度大不相同。

在选择合适的加工方式之前,应考虑刀具的使用寿命,以提高加工效率和产品质量。

对策1. 优化刀具材料和制造工艺,选择更耐磨损的刀具。

2. 根据不同的加工任务和条件,确定合理的切削条件,如切削速度、进给量、切削深度等,以减轻刀具磨损。

3. 加强冷却润滑措施,使用合适的喷射液,提高刀具的使用寿命。

4. 选择合适的加工方式,避免一些不必要的磨损。

5. 添加服务周期记录,确保定期进行刀具维护与更换,以最大限度地延长刀具寿命,从而提高生产效率和成本效益。

刀片的各类磨损与损伤的原因分析及对策

刀片的各类磨损与损伤的原因分析及对策
后角过小 进给量太小
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

机械制造技术基础 第二章 第六节 刀具磨损和刀具寿命

机械制造技术基础 第二章 第六节 刀具磨损和刀具寿命

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 (一般VB≤0.1mm)。 后期脆性破损——加工一段时间后,刀具材料因疲劳而引起的破损。
1、刀具脆性破损的形态 ⑴ 崩刃 ——在切削刃上产生小的缺口,刀具还能继续切削。陶瓷、立方氮化硼等脆性材 料的刀具常发生这种崩刃。 ⑵ 碎断——切削刃上发生小块碎裂或大块断裂,不能继续正常切削。 刀尖与切削刃处发生小 碎块属于早期碎断,一般还可重磨再用,硬质合金和陶瓷 刀具断续切削时常出现 这种早期碎断;刀尖处发生大块断裂,不可能再重磨使 用,多数是断续切削较长 时间后,没有及时换刀,因刀具材料疲劳而造成断裂。 ⑶ 剥落——在前、后到面上几乎平行于切削刃而剥下一层碎片,经常连切削刃一起剥落。 多是断续切削时的一种早期破损现象。陶瓷铣刀片易出现这种破损;硬质合金刀 具形成积屑瘤时,也会造成这种破损。 ⑷ 裂纹破损——在较长时间断续切削后,由于疲劳而引起裂纹的一种破损。 有因热冲击而引起的通常垂直或倾斜于切削刃的热裂纹;也有因机械冲击而 发生的平行于切削刃或成网状的机械疲劳裂纹。
3、边界磨损 —— N区磨损。 边界磨损严重的宏观原因是: 主切削刃与工件待加工表面接触处,切削刃切削的是上道工序的硬化层或毛坯表面; 另此处存在很高的应力梯度及很高的温度梯度,这将引起很大的剪应力。 副切削刃与已加工表面接触处,由于加工硬化作用,副切削刃与工件接触处的切削厚 度减薄到零,引起这部分刀刃打滑;同时,这部分也存在一定的应力梯度及温度梯度,也 会引起较大的剪应力。
后刀面的磨损带 往往不均匀,可分为:C区、B区、N区,如图。 C区——刀尖部分,(因刀尖部分强度较低,散热条件又差)磨损比较严重,用其最大 值VC表示其磨损程度。

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。

盾构机刀盘刀具磨损分析与改进

盾构机刀盘刀具磨损分析与改进

盾构机刀盘刀具磨损分析与改进一、引言盾构机是一种用于地下隧道开挖的机械设备,其刀盘刀具是关键部件之一。

刀盘刀具的磨损情况直接影响到盾构机的开挖效率和寿命。

本文将对盾构机刀盘刀具磨损进行分析,并提出改进措施,以提高盾构机的工作效率和使用寿命。

二、盾构机刀盘刀具磨损分析1. 磨损形式刀盘刀具主要有刀头、滚刀、凿岩头等组成。

在盾构机开挖过程中,刀具与隧道地层不断磨擦,导致刀具磨损。

刀盘刀具主要磨损形式包括磨耗磨损、断裂磨损和自擦磨损。

磨耗磨损是最为常见的磨损形式,主要是因为刀头与地层的摩擦导致切削面材料磨损。

断裂磨损则是刀盘刀具在工作时由于受到剧烈冲击或超过其材料强度限制造成的断裂现象。

自擦磨损是指刀头上的刀具与切削面之间的磨损,主要是因为刀具材料之间的磨擦产生摩擦热而引起的。

2. 磨损原因刀盘刀具的磨损主要受以下几个方面的影响:(1)地层硬度:地层硬度越大,刀具与地层摩擦力越大,磨损程度也越大。

(2)地层结构:地层的裂隙、节理等结构对刀具磨损具有一定影响。

(3)刀具材料:刀具材料的硬度、韧性、耐磨性等性能对磨损情况有直接影响。

(4)刀具设计:刀具的形状、角度、排布等设计因素会直接影响磨损情况。

三、刀盘刀具磨损改进措施1. 材料优化刀盘刀具的材料选择至关重要。

根据地层的硬度以及磨损形式,选用具有良好硬度、韧性和耐磨性的材料,可以有效延长刀具的使用寿命。

目前,硬质合金、高速钢等材料被广泛应用于刀盘刀具制造。

2. 刀具设计改进通过改进刀具的形状、角度和排布等设计因素,可以降低刀具的磨损程度。

例如,合理的刀具刃角可以减少切削阻力和磨损;适当增加刀头与地层的接触面积,可以分散磨损力,延缓刀具的磨损速度。

3. 切削液的应用在盾构机开挖过程中,切削液的应用可以减少刀具与地层之间的摩擦阻力,从而降低刀具的磨损程度。

合适的切削液类型和浓度可以根据具体地层情况进行调整。

4. 定期检测和维护定期对刀盘刀具进行检测,及时发现和修复磨损、断裂等问题,可以保持刀具的良好工作状态,延长使用寿命。

普通车床螺纹车削常见故障及解决方法

普通车床螺纹车削常见故障及解决方法

普通车床螺纹车削常见故障及解决方法螺纹车削是机械加工中非常重要的一项工艺,通常在各种零部件的制造过程中都需要进行螺纹车削。

然而,在螺纹车削过程中,常常会出现一些故障,如刀具磨损、精度偏差、刀具掉刃等。

本文将针对普通车床螺纹车削中的常见故障进行分析,并提供相应的解决方法。

一、刀具磨损刀具磨损是螺纹车削最常见的故障之一,主要表现为刀尖磨损、后角磨损以及侧刃磨损。

刀具磨损会导致工件表面粗糙度增大、尺寸偏差增加等问题。

解决方法:1.定期检查刀具的磨损情况,及时更换磨损严重的刀具。

2.选择合适的刀具材料,提高刀具的耐磨性能。

3.加强刀具的润滑,减少磨损。

4.使用合适的切削参数,减少刀具的磨损。

二、精度偏差精度偏差是指螺纹车削过程中工件的实际尺寸与设计尺寸之间的差异。

精度偏差可能来自于车床本身的误差,也可能是由于操作不当或刀具磨损造成的。

解决方法:1.定期检查车床的准直度,及时调整车床的各个零部件,确保车床的准确度。

2.合理选择刀具,根据工件的要求选择适当的切削速度和进给速度,减小精度偏差。

3.加强操作人员的技术培训,提高操作人员的技能水平。

三、刀具掉刃刀具掉刃是螺纹车削中的一个严重故障,会导致螺纹质量不合格,同时也对安全造成威胁。

解决方法:1.选择优质的刀具,确保刀具的质量。

2.加强刀具的紧固力,定期检查刀具是否松动。

3.根据切削工况合理选择刀具的进给速度和切削深度。

4.在进给过程中避免突然变速,防止刀具发生震动。

5.定期检查刀具的磨损情况,及时更换磨损严重的刀具。

四、切削液问题切削液在螺纹车削过程中起到冷却、润滑、清洁的作用,然而切削液的质量差或使用不当会引起一系列问题,如工件表面粗糙度增大、刀具磨损加快等。

解决方法:1.选择合适的切削液,根据加工材料的不同,选择适当的切削液种类。

2.合理调节切削液的浓度和温度。

3.加强对切削液的管理,定期更换切削液。

4.根据切削工况,调整切削液的喷射方式和位置。

总结起来,普通车床螺纹车削中常见的故障包括刀具磨损、精度偏差、刀具掉刃以及切削液问题。

刀具磨损的9种形式及应对措施

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。

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

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是制约加工质量和生产效率的重要因素之一。

刀具磨损的影响因素包括材料特性、切削条件、冷却润滑条件等,针对不同的情况,可以采取相应的对策来减轻刀具磨损,提高加工效率。

材料特性是影响刀具磨损的重要因素之一。

不同材料的硬度、韧性、切削性能等都会对刀具磨损产生影响。

针对不同材料的特性,可以选择合适的刀具材料和刀具涂层,以提高刀具的耐磨性和切削性能。

在加工过程中控制切削速度和进给量,防止刀具过大负荷工作,减轻刀具磨损。

冷却润滑条件是影响刀具磨损的另一个重要因素。

良好的冷却润滑条件可以有效降低切削温度,减轻刀具磨损。

在加工过程中,可以采用高压冷却润滑剂来冷却切削区域,降低切削温度,同时也能够将切屑带走,减少切削过程中的摩擦和热量。

还可以通过合理布置冷却润滑系统和增加冷却润滑剂的流量来提高冷却润滑效果,从而减轻刀具磨损。

还可以采取一些其他的对策来减轻刀具磨损。

在加工过程中可以采取合适的切削方式和切削策略,减少刀具在工件上的停留时间和摩擦。

还可以加强对刀具的维护和管理,包括定期对刀具进行检查、修磨以及更换等。

在使用刀具时,也要注意对刀具的正确安装和使用,避免刀具与工件的过度碰撞和振动,减少刀具的磨损。

刀具磨损及磨钝标准

刀具磨损及磨钝标准

5
待加工表面有上道工序产生的加工硬化或毛坯 表面硬层的影响
N区
C区
----------------------------------------------
6
⑴ 后刀面磨损的特征
① C区:在靠近刀尖的位置。
特征:此部位切削过程中承受较大的切削力和较 高的切削温度,强度和散热条件差,所以磨损较 大。其磨损量用VC表示。
发生氧化作用,产生疏松脆弱的氧化物。切削时这 些氧化物被切屑和工件带走,形成刀具的氧化磨损。
⑵ 发生场合:
硬质合金中的碳化钛含量较低时,则氧化较快, 易发生氧化磨损。
5)相变磨损
切削温度超过相变温度时,刀具金相组织发生 变化,使表层的硬度下降造成刀具的相变磨损。
发生场合:工具钢刀具磨损的主要原因。
----------------------------------------------
⑵ 发生场合:
元素的耐热性差,则原子的稳定性差,易发生 扩散磨损;元素的耐热性好,则原子的稳定性好, 不易发生扩散磨损。
----------------------------------------------
15
4)氧化磨损
Co3O4,CoO,WO3,TiO2
⑴ 磨损过程:
空气中的氧与刀具硬质合金中的钴和碳化钨等
◆ 2.正常磨损的三种形式: ⑴前刀面磨损 ⑵后刀面磨损 ⑶前刀面和后刀面同时磨损
----------------------------------------------
2
1.前刀面磨损
----------------------------------------------
3
(1)前刀面磨损的特征 ①磨损后在前刀面上形成了一个月牙洼 ②月牙洼和刀刃之间有一个窄边; ③随着磨损的加剧,月牙洼不断扩展,该
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前刀面的月牙洼磨损
影响
过度的月牙洼磨 损会降低切削刃 强度。
原因
前刀面上过高的切削温度 引起扩散磨损
改进方法
•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
后刀面磨损
何为后刀面磨损 由于加工表面和后刀面间存在着强烈的摩擦, 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, 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。 叫做后刀面磨损。 在切削速度较低、 在切削速度较低、切削厚度较小的情况下切削塑性金属以 及加工脆性金属时,一般不产生月牙洼磨损, 及加工脆性金属时,一般不产生月牙洼磨损,但都存在着后 刀面磨损 在刀尖部分(即图 中的 由于强度和散热条件较差, 在刀尖部分 即图a中的 区)由于强度和散热条件较差,因 即图 中的C区 由于强度和散热条件较差 此磨损较为剧烈,其最大值为VC 。 此磨损较为剧烈,其最大值为 在参与切削的切削刃中部(B区 ,其磨损比较均匀。 在参与切削的切削刃中部 区),其磨损比较均匀。在B区, 区 表示最大磨损值。 表示平均磨损值, 表示最大磨损值 以VB表示平均磨损值,以VBmax表示最大磨损值。 表示平均磨损值
工艺磨钝标准
精加工时,必须保证工件表面粗糙度和尺寸精度, 精加工时,必须保证工件表面粗糙度和尺寸精度,因此要根据表面粗糙度 和精度来制定刀具的磨钝标准。 和精度来制定刀具的磨钝标准。
刀具使用寿命的定义
刃磨后的刀具自开始切削直到磨损量达到磨钝标准为止 的切削时间,称为刀具使用寿命, 表示。 的切削时间,称为刀具使用寿命,以T表示。 表示 它是指净切削时间,不包括用于对刀、测量、快进、 它是指净切削时间,不包括用于对刀、测量、快进、回程 等非切削时间。 等非切削时间。 也有用达到磨钝标准前的切削路程 。来定义刀具使用寿 也有用达到磨钝标准前的切削路程lm。 切削路程 命的。 等于切削速度 和刀具使用寿命(时间 的乘积, 等于切削速度Vc和刀具使用寿命 时间)T的乘积 命的。lm等于切削速度 和刀具使用寿命 时间 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 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, 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。 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 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。
加工精度及表面质量要求较高时,应当减小磨钝标准, 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= 以确保加工质量。例如在精车时,应控制 =0.1— 0.3mm的范围内。 的范围内。 的范围内
合理磨钝标准
粗加工时, 粗加工时,应取磨损过程曲线中正常磨损阶段终点处的磨 损量B点对应的磨损量 点对应的磨损量( 作为磨钝标准 作为磨钝标准。 损量 点对应的磨损量(VB)作为磨钝标准。
切削速度较高、 金属, 在 切削速度较高、 切削厚度较大 的情况下加工 塑性 金属 当刀具的 耐热性和耐磨性稍有不足时, 耐热性和耐磨性稍有不足时 切屑在前刀面上经常
会磨出一个月牙洼。 会磨出一个月牙洼。 在前刀面上相应于产生月牙洼的地方, 在前刀面上相应于产生月牙洼的地方,其切削温度 最高,因此磨损也最大,从而形成一个凹窝(月牙洼 。 最高,因此磨损也最大,从而形成一个凹窝 月牙洼)。 月牙洼 月牙洼和切削刃之间有一条小棱边。在磨损的过程中, 月牙洼和切削刃之间有一条小棱边。在磨损的过程中,月 牙洼宽度逐渐扩展。当月牙洼扩展到使棱边变得很窄时, 牙洼宽度逐渐扩展。当月牙洼扩展到使棱边变得很窄时, 切削刃的强度大为削弱,极易导致崩刃。 切削刃的强度大为削弱,极易导致崩刃。月牙洼磨损量以 其深度KT表示 其深度 表示
方法
•后刀面凹陷:降低进给
刃口的破损
改进方法 原因
•积屑瘤 •牌号太脆 •刀片槽形 强度太低
影响
切削刃的细小破损导致表面质量 •刃口被挤碎则提高切削速度 变差和过度的后刀面磨损 •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
刀具磨损后将影响切削力、切削温度和加工质量, 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, 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。 具的磨钝标准。
表示方法
一般刀具的后刀面上都有磨损, 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, 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, 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。 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, 指后刀面磨损带中间部分平均磨损量允许达到的最大值, 表示。 以VB表示。 表示
刀具磨损的原因
(1)刀具与切屑、工件间的接触表面经常是新鲜表面。 刀具与切屑、工件间的接触表面经常是新鲜表面。 刀具与切屑 (2)接触压力非常大,有时超过被切削材料的屈服强度。 接触压力非常大, 接触压力非常大 有时超过被切削材料的屈服强度。 (3)接触表面的温度很高,对于硬质合金刀具可达 接触表面的温度很高, 接触表面的温度很高 对于硬质合金刀具可达800— 1000℃,对于高速钢刀具可达 ℃ 对于高速钢刀具可达300—600℃。 ℃
三、扩散磨损 扩散磨损在高温下产生。切削金属时,切屑、工件与 扩散磨损在高温下产生。切削金属时,切屑、 刀具接触过程中, 在固态下相互扩散, 刀具接触过程中,双方的化学元素 在固态下相互扩散, 改变了材料原来的成分与结构,使刀具表层变得脆弱, 改变了材料原来的成分与结构,使刀具表层变得脆弱, 从而加剧了刀具的磨损。例如用硬质合金切钢时, 从而加剧了刀具的磨损。例如用硬质合金切钢时,从 800℃开始,硬质合金中的钴便迅速地扩散到切屑、工 ℃开始,硬质合金中的钴便迅速地扩散到切屑、 件中去,WC分解为钨和碳后扩散到钢中 件中去, 分解为钨和碳后扩散到钢中. 分解为钨和碳后扩散到钢中 四、氧化磨损 当切削温度达700—800℃时,空气中的氧便与硬 ℃ 当切削温度达 质合金中的钴及碳化钨、碳化钛等发生氧化作用, 质合金中的钴及碳化钨、碳化钛等发生氧化作用, 产生较软的氧化物(如 产生较软的氧化物 如Co304、Co0、W03、TiO2等) 、 、 、 等 被切屑或工件擦掉而形成磨损,这称为氧化磨损. 被切屑或工件擦掉而形成磨损,这称为氧化磨损
积 屑 瘤
影响 产生原因: 产生原因: •提高切削速度
•逐步加大走刀量致最佳切屑厚度 低速切削, •采用物理涂层的刀片材料 负前角切 •充足的高压冷却液或空气 防止二次切屑 削 •采用顺铣的方法 •正前角铣刀体和刀片
改进方法
过度的月牙洼磨损会降低 切削刃强度。 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
刀具的钝化方式: 刀具的钝化方式: 刀具的磨损原因: 刀具的磨损原因: 刀具的磨损形式
前刀面磨损 (月牙凹磨损) 月牙凹磨损) 月牙凹磨损 后刀面磨损 前后刀面磨损
卷刃、崩刃、磨损三种。 卷刃、崩刃、磨损三种。 三种 机械磨损、热效应磨损。 机械磨损、热效应磨损。
刀具磨钝标准
合理磨钝标准、 合理磨钝标准、工艺磨钝标准
刀具磨损经常是机械的、热的、 刀具磨损经常是机械的、热的、化学的三种作用的综 合结果,可以产生磨料磨损、冷焊磨损(粘结磨损)、 )、扩 合结果,可以产生磨料磨损、冷焊磨损(粘结磨损)、扩 散磨损和氧化磨损等。 散磨损和氧化磨损等。
一、磨料磨损 切屑、工件的硬度虽然低于刀具的硬度, 切屑、工件的硬度虽然低于刀具的硬度,但其结构 中经常含有一些硬度极高的微小的硬质点, 中经常含有一些硬度极高的微小的硬质点,能在刀具表 面刻划出沟纹,这就是磨料磨损。硬质点有碳化物(如 面刻划出沟纹,这就是磨料磨损。硬质点有碳化物 如 Fe3C、TiC、VC等)、氮化物(如TiN、Si3N4等)、氧化 、 、 等 、氮化物 如 、 等、 和金属间化合物。 物(如Si02、A12O3等)和金属间化合物。 如 、 等 和金属间化合物 二、冷焊磨损 切削时,切屑、工件与前、后刀面之间, 切削时,切屑、工件与前、后刀面之间,存在很大的压 力和强烈的摩擦,因而它们之间会发生冷焊。 力和强烈的摩擦,因而它们之间会发生冷焊。由于摩擦副 之间有相对运动,冷焊结特产生破裂被一方带定, 之间有相对运动,冷焊结特产生破裂被一方带定,从而造 成冷焊磨损。 成冷焊磨损。
磨钝标准的选择
车削刚性差的工件时,应控制在 = 左右; 车削刚性差的工件时,应控制在VB=0.3mm左右; 左右 而车削刚性好的工件时,磨钝标准可取得大一些。 而车削刚性好的工件时,磨钝标准可取得大一些。 在切削难加工材料时,一般应选用较小的磨钝标推; 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。 一般材料,磨钝标准可以大一些。
五、热电磨损 工件、切屑与刀具由于材料不同, 工件、切屑与刀具由于材料不同,切削时在接触 区电势, 区电势,这种热电势有促进扩散的作用而加速刀 具磨损。这种热电势的作用下产生的扩散磨损, 具磨损。这种热电势的作用下产生的扩散磨损, 称为“热电磨损”。 称为“热电磨损”
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前刀面磨损 (月牙洼磨损 ) 月牙洼磨损
后刀面磨损
影响 原因
•切削速度太高 •进给量太低 •刀具耐磨性不好
改进方法
•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
快速的后刀面磨损 会使表面质量 变差
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