第六讲刀具磨损和刀具寿命

刀具磨损和刀具耐用度刀具在切削过程中与切屑、工件间产生剧烈的挤压、摩擦，造成磨损。刀具磨损是影响生产效率、加工质量和成本的一个重要因素。单位切削力可达到每平方毫米200公斤；硬质合金刀具切削温度可达到800度以上；1一、刀具的磨损形态一般来说，刀具失效形式分为：

1.

破损：突发的破坏，如崩断，卷刃等。

2.磨损：正常工作时逐渐产生的损耗。前刀面的磨损；后刀面的磨损；边界磨损刃口的磨损；刀尖的磨损；2前刀面的磨损2.前刀面的磨损值：用月牙洼的深度KT表示。注意：当月牙洼与刀刃之间的距离很短时，刀刃强度将急剧下降，易发生崩刃现象。可通过合理选择切削用量和切削液减少或消除月牙洼磨损。1.前刀面的磨损形态：月牙洼。3切削过程中，后刀面不可避免会发生一定量的磨损。45二、刀具磨损的原因和机理

1、机械磨损（又称硬质点磨损）

现象：在后刀面上刻划出许多微小沟纹。

磨损机理：工件材料中的微小硬颗粒（TiC、TiN

等）不断刻划后刀面所造成的磨损。

低速切削、刀材较软时，磨料磨损是刀具磨损的主要原因。

2、粘结磨损

磨损机理：刀―屑接触面上由于冷焊而产生粘结，当粘结在前刀面的少量切屑金属脱落时，带走了刀具表面上的硬颗粒（如：WC、TiC等）而造成的刀具磨损。

中速切削形成不稳定积屑瘤以及刀具刃磨质量差时磨损严重。6二、刀具磨损的原因和机理3、扩散磨损

磨损机理：高速切削时，切削温度较高，刀――屑摩擦副中的某些金属元素相互扩散到对方材料中去，使刀具材料表面的硬度下降，从而加快了刀具的磨损。切削温度越高扩散越快；刀工材料亲合力越大扩散越快；高速切削时扩散磨损是刀具磨损的主要原因。4、氧化磨损

磨损机理：当切削温度在7000C以上时，空气中的氧与刀具材料中的WC、TiC、C氧化而产生较软的氧化物，切削过程中被切屑带走而造成的刀具磨损。高速切削时扩散磨损是刀具磨损的主要原因。7切削速度对刀具磨损强度的影响1-机械磨损；2-粘结磨损；3-扩散磨损；4-氧化磨损8三、刀具磨损过程及刀具磨钝标准

刀具磨损过程

实践证明：刀具随着切削时间的延长，磨损逐渐增加，但磨损强度不同：

9刀具磨钝标准磨钝标准：刀具后刀面中间区段的平均磨损量允许达到的最大值（用VB值表示）。刀具磨钝以后必须重新磨刀10刀具磨钝标准的选择原则

对于粗加工刀具：应尽快切除工件上的加工余量，故可采用较大的磨钝标准；

对于精加工刀具：加工余量小，加工精度较高，故应根据具体情况选用较小的磨钝标准。在不同的加工条件下，磨钝标准的具体数值是不同的。

粗车碳素钢0.6～0.8mm粗车铸铁0.8～1.2mm

粗车合金钢0.4～0.5mm精车碳钢0.1～0.3mm11四、刀具耐用度T

刀具耐用度的概念：

刀具重新刃磨后，从开始切削直到刀具达到磨钝标准时总的切削时间，用分钟或小时表示。刀具切削加工所使用的时间达到刀具耐用度所确定的时间后，刀具就应重新刃磨。12刀具寿命与刀具耐用度的关系

刀具耐用度：刀具刃磨后开始切削到磨损量达到磨钝标准为止的切削时间。刀具总使用寿命：刀具从开始使用到报废为止的总切削时间。

刀具总使用寿命＝刀具耐用度×刃磨次数13影响刀具寿命的因素（1）刀具几何参数

（2）刀具材料（3）工件材料（4）切削用量14刀具耐用度的选用刀具寿命对生产率和加工成本的影响：15刀具耐用度的选用原则通过比较可知：Tc>Tp

刀具耐用度的选用原则：