第四章 刀具磨损及磨钝标准; ◆ 1.非正常磨损： 例如刀具由于受到外力作用造成崩刃、卷刃、刀头碎裂，硬质合金刀头由于热应力造成的裂纹等； ; ;(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，该窄边越来越窄，最后导致刀刃崩刃。;2.后刀面的磨损：; 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;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。 ② Nlong8区：在靠近工件待加工表面的位置。 特征：由于加工表面的加工硬化或毛坯表面硬层的影响，会在此部位造成较大的磨损且形成磨损缺口。其磨损量用VN表示； ③ B区：在参与切削的切削刃中部区域。 特征：磨损比较均匀，其平均磨损量用VB表示。; ⑵ 产生后刀面磨损的场合 ① 用较低的切削速度和较小的切削厚度切削塑性材料； ②切削脆性材料。;⑶前刀面和后刀面同时磨损;;; ⑵ 发生场合： ①工件材料中硬质点较多； ②工件与刀具硬度相差小； ③低速切削（拉刀、板牙）。 ; 2）粘结磨损（冷焊） 在一定的压力和温度作用下，磨擦面上产生塑性变形，形成粘结点，这些粘结点又因相对运动而破裂，粘结点的破裂也常常发生在刀具一方，使刀具材料被工件材料带走，从而形成刀具的粘结磨损。;⑴ 磨损过程： ①切屑与前刀面因摩擦而产生强烈塑性流动，新鲜表面上的分子接触； ②在温度和压力足够时，摩擦表面的某些突出部位粘结； ③在切削运动的作用下，粘结处被撕裂，当破裂在刀具一方时，刀具材料被带走形成刀具的粘结磨损。 ⑵ 发生场合： 以中等切削速度加工塑性金属。 ;3）扩散磨损 ⑴ 磨损过程： 在高温高压下，刀具材料中的元素扩散到切屑和工件材料中，工件材料中的铁元素又扩散到刀具表层，从而改变了刀具表层的化学成分，使其硬度和强度下降，磨损加剧。 ;扩散磨损;4）氧化磨损 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。;不同切削温度对磨损的影响:;刀具磨损的典型曲线.初期磨损 图中AB段 特点：磨损较快 机理： ⑴新刃磨的刀具表面粗糙不平，接触应力大； ⑵新刀表面有脱碳层、氧化层等表面缺陷。 2.正常磨损 图中BC段 特点：磨损量随切削时间缓慢均匀增大，切削过程稳定 该磨损阶段是刀具的有效工作时间。 3.剧烈磨损 图中CD段 特点：刀具材料切削性能急剧下降，磨损迅速。 机理： 刀具变钝，摩擦过大，切削力与切削温度迅速增长。; 精加工刀具，以沿工件径向的刀具磨损尺寸作为刀具的磨钝标准，称为刀具的径向磨损量NB。; 图2-21 刀具磨钝标准;4.2 刀具耐用度及切削量的选择;;; 刀具磨损曲线; 刀具的磨钝标准是固定的，而刀具的耐用度则是可以变化的，在切削加工中，可以通过改变加工条件提高刀具的耐用度，也就是说，延长刀具达到磨钝标准的时间。 ; 刀具耐用度的选择 在生产中选择刀具耐用度时，一般应考虑以下原则： (1) 刀具的复杂程度和制造、重磨的费用。 (2) 装卡、调整比较复杂的刀具。 (3) 生产线上的刀具耐用度应规定为一个班或两个班，以便能在换班时间内换刀。 (4) 精加工尺寸很大的工件时，刀具耐用度应按零件精度和表面粗糙度要求决定。 ;;4.3 切削液;添加剂;;作业：;;1.机械擦伤磨损 如图5—1所示，车刀在切除工件上金属层使之转变成切屑，并形成加工表面过程中，在有压力接触的前刀面与切屑之间、后刀面与工件表面之间的相对运动中，当工件和切屑k的硬质点(如碳化物和积屑瘤碎片等)流经刀具表面时，就像砂轮亡的磨粒一样，在前后刀面上划出间痕或擦掉一些刀具材料，使刀具磨第144页损，这种机械擦伤磨损又称磨粒磨损。 2．热效应磨损 热效应磨损是由于车刀切削工件时产生的切削温度引起的物理、化学综合作用造成的刀具磨损。下面举例说明。 [例5-1] 高速钢车刀切削时，当切削温度超过相变温度(550～650℃)时，刀具表面金相组织发生变化，使马氏体组织转变为托氏体或索氏体组织，则硬度下降，而使刀具产生相变磨损。 [例5-2] 硬质合金车刀切削时，当切削温度超过850～950℃时，刀—屑之间、刀—工件之间的分子活动能量加大，使两摩擦面间的化学元素相互扩散到对方去。如刀具中的碳、钨、钴、钛(C、W、Co、Ti)等元素向工件、切屑中扩散，而工件和切屑中的铁(Fe)元素则向刀具中扩散，这就改变了硬质合金的表层组织，使其硬度和强度下降，使刀具产生扩散磨损。 前者是刀具的正常磨损，后者使刀具产生急剧磨损。其磨损结果，将使刀具的几何形状被改变，切削性能丧失。而更严重的是还将造成以下加工质量问题。 ①造成零件直径尺寸不准确。如图5—2所示，车削外圆和内孔时由于刀尖磨损，刀尖位置后退，使工件直径发生变化。如图5—2(a)的d变为d，图5—2(L)的蛔变为D，所示，造成零件加工尺寸不准确而影响精度。 ②零件的表面粗糙度增大。由于刀具磨损，改变了刀刃和刃口的质量，使粗糙的刀刃轮廓原封不动地复印在加工表面上。而圆钝的刃口挤压摩擦加工表面，造成工件表面粗糙不光的程度增大。;; 3.5 切削液的选择 3.5.1 切削液的作用 （1）冷却作用 （2）润滑作用 （3）清洗作用 （4）防锈作用 3.5.2 切削液的选用 （1）根据刀具材料 （2）根据工件材料 （3）根据加工性质 ;3.5.3 切削液的使用方法 （1）浇注法 （2）高压冷却法 （3）喷雾冷却法;VB;3.5.1 刀具磨损 ;;;;; 3.3 刀具耐用度的选择 一是根据单件工时最短的观点来确定耐用度，这种耐用度称为最大生产率耐用度；二是根据工序成本最低的观点来确定的耐用度，称为经济耐用度。 在一般情况下均采用经济耐用度，当任务紧迫或生产中出现不平衡环节时，则采用最大生产率耐用度。 ;;图4-1 车刀典型磨损形式示意图;在双对数曲线坐标纸上的T- 曲线;; 切削速度对刀具磨损强度的影响

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