刀具的磨損與刀具壽命.doc

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1、刀具的磨損與刀具壽命默克精密工具（常州）有限公司一、刀具磨損???切削金屬時，刀具一方面切下切屑，另一方面刀具本身也要發(fā)生損壞。刀具損壞的形式主要有磨損和破損兩類。前者是連續(xù)的逐漸磨損，屬正常磨損；后者包括脆性破損（如崩刃、碎斷、剝落、裂紋破損等）和塑性破損兩種，屬非正常磨損。刀具磨損后，使工件加工精度降低，表面粗糙度增大，并導致切削力加大、切削溫度升高，甚至產(chǎn)生振動，不能繼續(xù)正常切削。因此，刀具磨損直接影響加工效率、質量和成本。刀具正常磨損的形式有以下幾種：1.前刀面磨損???2.后刀面磨損???3.邊界磨損(前、后刀面同時磨損)?

2、??從對溫度的依賴程度來看，刀具正常磨損的原因主要是機械磨損和熱、化學磨損。機械磨損是由工件材料中硬質點的刻劃作用引起的，熱、化學磨損則是由粘結（刀具與工件材料接觸到原子間距離時產(chǎn)生的結合現(xiàn)象）、擴散（刀具與工件兩摩擦面的化學元素互相向對方擴散、腐蝕)等引起的。(1)磨粒磨損???在切削過程中，刀具上經(jīng)常被一些硬質點刻出深淺不一的溝痕。磨粒磨損對高速鋼作用較明顯。(2)粘結磨損???刀具與工件材料接觸到原子間距離時產(chǎn)生的結合現(xiàn)象，稱粘結。粘結磨損就是由于接觸面滑動在粘結處產(chǎn)生剪切破壞造成。低、中速切削時，粘結磨損是硬質合金刀具的主要磨

3、損原因。(3)擴散磨損???切削時在高溫作用下，接觸面間分子活動能量大，造成了合金元素相互擴散置換，使刀具材料機械性能降低，若再經(jīng)摩擦作用，刀具容易被磨損。擴散磨損是一種化學性質的磨損。(4)相變磨損???當?shù)毒呱献罡邷囟瘸^材料相便溫度時，刀具表面金相組織發(fā)生變化。如馬氏體組織轉變?yōu)閵W氏體，使硬度下降，磨損加劇。因此，工具鋼刀具在高溫時均用此類磨損。(5)氧化磨損???氧化磨損是一種化學性質的磨損。刀具磨損是由機械摩擦和熱效應兩方面因素作用造成的。???1）在低、中速范圍內(nèi)磨粒磨損和粘結磨損是刀具磨損的主要原因。通常拉削、鉸孔和攻絲

4、加工時的刀具磨損主要屬于這類磨損。2）在中等以上切削速度加工時，熱效應使高速鋼刀具產(chǎn)生相變磨損、使硬質合金刀具產(chǎn)生粘結、擴散和氧化磨損。???二、刀具磨損過程、磨鈍標準及刀具壽命?????1、刀具磨損過程??隨著切削時間的延長，刀具磨損增加。根據(jù)切削實驗，可得圖示的刀具正常磨損過程的典型磨損曲線。該圖分別以切削時間和后刀面磨損量VB（或前刀面月牙洼磨損深度KT）為橫坐標與縱坐標。從圖可知，刀具磨損過程可分為三個階段：1.初期磨損階段????2.正常磨損階段????3.急劇磨損階段2、刀具磨鈍標準???刀具磨損到一定限度就不能繼續(xù)使用。

5、這個磨損限度稱為磨鈍標準。規(guī)定后刀面上均勻磨損區(qū)的高度VB值作為刀具的磨鈍標準。3、刀具的耐用度（刀具壽命）???一把新刀（或重新刃磨過的刀具）從開始切削至磨損量達到磨鈍標準為止所經(jīng)歷的實際切削時間，稱為刀具的耐用度，用T分鐘表示。又稱為刀具壽命。三、刀具的破損???刀具破損和刀具磨損一樣，也是刀具失效的一種形式。刀具在一定的切削條件下使用時，如果它經(jīng)受不住強大的應力（切削力或熱應力），就可能發(fā)生突然損壞，使刀具提前失去切削能力，這種情況就稱為刀具破損。破損是相對于磨損而言的。從某種意義上講，破損可認為是一種非正常的磨損。刀具的破損有

6、早期和后期（加工到一定的時間后的破損）兩種。刀具破損的形式分脆性破損和塑性破損兩種。硬質合金和陶瓷刀具在切削時，在機械和熱沖擊作用下，經(jīng)常發(fā)生脆性破損。脆性破損又分為：1.崩刀??2.碎斷????3.剝落???4.裂紋破損。四、刀具壽命(刀具耐用度)的選擇原則???切削用量與刀具壽命有密切關系。在制定切削用量時，應首先選擇合理的刀具壽命，而合理的刀具壽命則應根據(jù)優(yōu)化的目標而定。一般分最高生產(chǎn)率刀具壽命和最低成本刀具壽命兩種，前者根據(jù)單件工時最少的目標確定，后者根據(jù)工序成本最低的目標確定。比較最高生產(chǎn)率耐用度Tp與最低生產(chǎn)成本耐用度Tc

7、可知：Tc＞Tp。生產(chǎn)中常根據(jù)最低成本來確定耐用度，但有時需完成緊急任務或提高生產(chǎn)率且對成本影響不大的情況下，也選用最高生產(chǎn)率耐用度。刀具耐用度的具體數(shù)值，可參考有關資料或手冊選用。???選擇刀具壽命時可考慮如下幾點：（1）根據(jù)刀具復雜程度、制造和磨刀成本來選擇。復雜和精度高的刀具壽命應選得比單刃刀具高些。（2）對于機夾可轉位刀具，由于換刀時間短，為了充分發(fā)揮其切削性能，提高生產(chǎn)效率，刀具壽命可選得低些，一般取15—30min。（3）對于裝刀、換刀和調(diào)刀比較復雜的多刀機床、組合機床與自動化加工刀具，刀具壽命應選得高些，尤應保證刀具可靠

8、性。（4）車間內(nèi)某一工序的生產(chǎn)率限制了整個車間的生產(chǎn)率的提高時，該工序的刀具壽命要選得低些；當某工序單位時間內(nèi)所分擔到的全廠開支M較大時，刀具壽命也應選得低些。（5）大件精加工時，為保證至少完成一次走刀，避免切削時中途換