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1、機(jī)床刀具磨損的幾種類型機(jī)械580編輯整理在加工過程中由于前后刀面的切削作用才會(huì)使切屑分離,所以前、后刀面總是與切屑工件不斷接觸,在接觸區(qū)存在強(qiáng)烈的摩擦,同時(shí)在這些區(qū)域還存在很高的壓力和溫度,正是由于這些物理和化學(xué)的作用就導(dǎo)致了磨損的發(fā)生,這就是實(shí)際過程中刀具磨損的主要原因。后刀面磨損任何類型的材料的正常磨損都可能導(dǎo)致刀片失效。正常后刀面磨損是最受歡迎的磨損形式,因?yàn)樗亲钊菀最A(yù)見的刀具失效類型。后刀面磨損一般很均勻,它隨著加工材料磨損切削刃而逐漸顯現(xiàn)出來,類似于刀刃變鈍。當(dāng)工件中堅(jiān)硬的細(xì)微夾雜物或加工硬化的材料切入刀片時(shí),會(huì)出現(xiàn)正常后刀面磨損。產(chǎn)生這種磨損的原因包括低速切削
2、時(shí)的磨料磨損和高速切削時(shí)的化學(xué)反應(yīng)。另一方面,后刀面快速磨損又是人們不希望見到的,因?yàn)檫@會(huì)降低刀具壽命,無法達(dá)到15分鐘的典型切削時(shí)間。在切削耐磨材料,比如球墨鑄鐵、硅鋁合金、高溫合金、熱處理后的沉淀硬化(PH)不銹鋼、鈹銅合金及鎢硬質(zhì)合金,以及在切削非金屬材料,例如玻璃纖維、環(huán)氧樹脂、強(qiáng)化塑料和陶瓷時(shí),常會(huì)出現(xiàn)快速磨損。快速后刀面磨損的跡象類似于正常磨損。為了糾正快速后刀面磨損,重要的是選擇更耐磨、更堅(jiān)硬或鍍層硬質(zhì)合金刀片材質(zhì)等級,并確保使用適當(dāng)?shù)睦鋮s液。降低切削速度也非常有效,但這不符合生產(chǎn)需要,因?yàn)檫@會(huì)對加工周期帶來不利影響。后刀面磨損的原因過高的切削速度(合金鋼和含
3、碳0.3%以上的碳鋼)工件中含高硬元素(工具鋼、模具鋼)有時(shí)過低的切削速度會(huì)引起后刀面非正常的磨損后刀面磨損的解決降低切削速度或進(jìn)給或適用更耐磨的牌號使用冷卻液使用更大前角的刀片月牙洼月牙洼常見于鐵基或鈦基合金的高速加工作業(yè)中,它屬于刀片溶解到工件切屑中的熱/化學(xué)問題。擴(kuò)散磨損與磨料磨損共同作用造成了月牙洼。在加工基和鈦基合金時(shí),工件切屑中的熱量會(huì)使硬質(zhì)合金的成分溶解并擴(kuò)散到切屑中,造成刀片頂部產(chǎn)生“月牙洼”。月牙洼最終會(huì)增大至足以使后刀面發(fā)生微崩、變形甚至可能導(dǎo)致快速的后刀面磨損。月牙洼形成的原因過高的切削速度或進(jìn)給(合金鋼和含碳0.3%以上的碳鋼)工件材質(zhì)中含高硬元素(
4、工具鋼、模具鋼)月牙洼的解決降低切削速度或進(jìn)給或適用更耐磨的牌號使用冷卻液使用更大前角的刀片降低切削速度或進(jìn)給或適用更耐磨的牌號使用冷卻液積屑瘤工件的碎片通過熱壓焊結(jié)到切削刃上時(shí),會(huì)產(chǎn)生積屑瘤,這是切削區(qū)存在化學(xué)親和性、高壓及高溫所致。積屑瘤最終會(huì)脫落,有時(shí)隨刀片碎片一同脫落,從而導(dǎo)致微崩和快速的后刀面磨損。這種失效機(jī)理常見于粘性材料、低速、高溫合金、不銹鋼和有色金屬材料,以及螺紋加工和鉆削。積屑瘤可以通過工件尺寸或表面粗糙度的異常變化以及切削刃頂部或后刀面上出現(xiàn)的閃亮材料來識別。積屑瘤形成的原因切削速度過低粘性材料積屑瘤形成的解決提高切削速度使用更大前角的刀片使用氮化物(
5、TiN)鍍層刀片合理使用冷卻液(如增加濃度)用韌性更好的牌號選用具有可減少作用力的幾何形狀和/或平滑表面的刀片微崩微崩源自機(jī)械性能不穩(wěn)定,通常是由不牢固的裝夾、軸承不良或主軸磨損、加工材料有硬質(zhì)點(diǎn)或斷續(xù)切削造成。這種現(xiàn)象有時(shí)會(huì)出現(xiàn)在意想不到的場合,例如加工那些刻意在零件上留下多孔結(jié)構(gòu)的粉末冶金(PM)材料。切削材料表面所含的堅(jiān)硬夾雜物和斷續(xù)切削會(huì)導(dǎo)致局部應(yīng)力集中并可能導(dǎo)致微崩。在這種失效模式下,沿刀片切削刃分布的切屑非常明顯。確保機(jī)床合理裝夾、盡量減少彎曲變形、使用研磨刀片、控制積屑瘤以及采用韌性更好的刀片材質(zhì)等級和/或更強(qiáng)壯的切削刃幾何形狀將可阻止微崩的發(fā)生。崩刃的原因過
6、高的進(jìn)給斷續(xù)切削崩刃的解決降低進(jìn)給用韌性更好的牌號用強(qiáng)度更高的刀片型號去掉冷卻液或正確使用冷卻液熱機(jī)械失效劇烈的溫度波動(dòng)與機(jī)械沖擊可能造成熱機(jī)械失效。應(yīng)力裂紋會(huì)沿刀片刃口形成,最終造成刀片的硬質(zhì)合金部分脫落,看起來有點(diǎn)類似于微崩。熱機(jī)械失效最有可能出現(xiàn)在銑削作業(yè)中,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)在大批量零件的斷續(xù)車削、端面加工以及采用間歇冷卻液的加工作業(yè)中。熱機(jī)械失效的跡象是出現(xiàn)多個(gè)垂直于切削刃的裂紋。在微崩開始前識別出該失效模式特別重要。可通過以下方法來防止熱機(jī)械失效:正確使用冷卻液,或者,如果希望在加工工藝中完全杜絕這種失效,可使用更耐沖擊的材質(zhì)等級以及降低熱量產(chǎn)生的槽型并降低進(jìn)給量。機(jī)械
7、580熱機(jī)械失效的原因頻繁的熱沖擊(斷續(xù))熱機(jī)械失效的解決用韌性更好的牌號用強(qiáng)度更高的刀片型號降低進(jìn)給正確使用冷卻刃口變形過多的熱量和機(jī)械負(fù)荷是刃口變形的根源。在高速和高進(jìn)給情況下,或是加工硬鋼、加工硬化的表面及高溫合金時(shí),往往會(huì)產(chǎn)生大量的熱。過多熱量會(huì)造成刀片中的硬質(zhì)合金粘接劑或鈷發(fā)生軟化。當(dāng)?shù)镀c工件之間的應(yīng)力導(dǎo)致刀片變形或刀尖凹陷時(shí)會(huì)產(chǎn)生機(jī)械負(fù)荷,最終會(huì)折斷刀片或?qū)е驴焖俚暮蟮睹婺p。刃口變形的跡象包括切削刃變形和加工出來的工件不符合尺寸規(guī)格要求。刃口變形的原因過高的切削速度或進(jìn)給刃口變形的解決降低切削速度或