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机床使用刀具时常见的几种磨损类型和改进方法docx

2025-12-11 阅读次数:

  

机床使用刀具时常见的几种磨损类型和改进方法docx(图1)

  刀片失效及其对生产设备的不利影响类似于运动员磨损一双优质的跑鞋正如鞋子承受运动

  员的体重一样,刀片反复承受着巨大应力,导致磨损和损耗如果不进行解决,磨损会使运

  在加工过程中由于前后刀面的切削作用才会使切屑分离,所以前后刀面总是与切屑工件不

  断接触,在接触区存在强烈的摩擦,同时在这些区域还存在很高的压力和温度,正是由于

  这些物理和化学的作用就导致了磨损的发生,这就是实际过程中刀具磨损的主要原因

  任何类型的材料的正常磨损都可能导致刀片失效正常后刀面磨损是最受欢迎的磨损形式,

  因为它是最容易预见的刀具失效类型后刀面磨损一般很均匀,它随着加工材料磨损切削刃

  当工件中坚硬的细微夹杂物或加工硬化的材料切入刀片时,会出现正常后刀面磨损产生这

  另一方面,后刀面快速磨损又是人们不希望见到的,因为这会降低刀具寿命,无法达到

  15分钟的典型切削时间在切削耐磨材料,比如球墨铸铁硅铝合金高温合金热处理后的沉

  淀硬化(PH)不锈钢铍铜合金及钨硬质合金,以及在切削非金属材料,例如玻璃纤维环氧树

  快速后刀面磨损的迹象类似于正常磨损为了纠正快速后刀面磨损,重要的是选择更耐磨更

  坚硬或镀层硬质合金刀片材质等级,并确保使用适当的冷却液降低切削速度也非常有效,

  月牙洼常见于铁基或钛基合金的高速加工作业中,它属于刀片溶解到工件切屑中的热/化

  扩散磨损与磨料磨损共同作用造成了月牙洼在加工基和钛基合金时,工件切屑中的热量会

  使硬质合金的成分溶解并扩散到切屑中,造成刀片顶部产生月牙洼月牙洼最终会增大至足

  工件的碎片通过热压焊结到切削刃上时,会产生积屑瘤,这是切削区存在化学亲和性高压

  及高温所致积屑瘤最终会脱落,有时随刀片碎片一同脱落,从而导致微崩和快速的后刀面

  这种失效机理常见于粘性材料低速高温合金不锈钢和有色金属材料,以及螺纹加工和钻削

  积屑瘤可以通过工件尺寸或表面粗糙度的异常变化以及切削刃顶部或后刀面上出现的闪亮

  微崩源自机械性能不稳定,通常是由不牢固的装夹轴承不良或主轴磨损加工材料有硬质点

  或断续切削造成这种现象有时会出现在意想不到的场合,例如加工那些刻意在零件上留下

  多孔结构的粉末冶金(PM)材料切削材料表面所含的坚硬夹杂物和断续切削会导致局部应

  在这种失效模式下,沿刀片切削刃分布的切屑非常明显确保机床合理装夹尽量减少弯曲变

  形使用研磨刀片控制积屑瘤以及采用韧性更好的刀片材质等级和/或更强壮的切削刃几何

  剧烈的温度波动与机械冲击可能造成热机械失效应力裂纹会沿刀片刃口形成,最终造成刀

  热机械失效最有可能出现在铣削作业中,有时会出现在大批量零件的断续车削端面加工以

  及采用间歇冷却液的加工作业中热机械失效的迹象是出现多个垂直于切削刃的裂纹在微崩

  可通过以下方法来防止热机械失效:正确使用冷却液,或者,如果希望在加工工艺中完全

  杜绝这种失效,可使用更耐冲击的材质等级以及降低热量产生的槽型并降低进给量

  过多的热量和机械负荷是刃口变形的根源在高速和高进给情况下,或是加工硬钢加工硬化

  过多热量会造成刀片中的硬质合金粘接剂或钴发生软化当刀片与工件之间的应力导致刀片

  当粗糙的工件表面磨蚀和刻划刀具上的切削区深处时,将产生沟槽磨损铸造表面氧化表面

  加工硬化表面或不规则表面都能造成沟槽磨损尽管磨料磨损是最常见的罪魁祸首,但在该

  刀片切削深度处开始出现沟槽磨损和微崩时,这种失效模式会变得显著为防止出现沟槽磨

  损,关键是在多行程加工中改变切深,使用具有较大前角的刀具,在加工高温合金时提高

  切削速度,降低进给量,小心增加切削深度处的研磨,防止积屑,尤其是加工不锈钢和高

  切削刃所承受的long8股份有限公司作用力超过其固有强度时,刀片将会发生机械破裂本文所讨论的任何失效

  除了正常后刀面磨损之外,通过纠正所有其他的失效模式可避免发生机械破裂使用更耐冲

  击的材质等级选择更强壮的刀片槽型采用更厚的刀片降低进给量和/或切深验证装夹刚性

  造成刀具磨损的原因有很多,但是在低速状态下以硬质点磨损和黏结磨损为主;在高速区

  该阶段磨损较快,是由于新刀面比较粗糙,接触应力大:刀具跟工件接触面之间为峰点接

  该阶段是刀具的有效工作阶段经过初期磨损后,后刀面被磨出一条狭窄的棱面,压应力减

  当磨损带宽度增加到一定极限之后,切削力和切削温度迅速升高,磨损带宽度急剧增加此

  通过了解失效模式并培养失效分析技能,能够提高生产率,改善刀具寿命及寿命一致性,

  改进零件的精度和外观,减少对设备的磨损和损耗,以及降低刀片严重失效的可能性,从

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