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　　刀具破損刀具破損的表現

　　1） 切削刃微崩

　　當工件材料組織、硬度
、餘(yu)量(liang)不(bu)均(jun)勻(yun)
，前(qian)角(jiao)偏(pian)大(da)導(dao)致(zhi)切(qie)削(xue)刃(ren)強(qiang)度(du)偏(pian)低(di)
，工(gong)藝(yi)係(xi)統(tong)剛(gang)性(xing)不(bu)足(zu)產(chan)生(sheng)振(zhen)動(dong)
，或(huo)進(jin)行(xing)斷(duan)續(xu)切(qie)削(xue)
，刃(ren)磨(mo)質(zhi)量(liang)欠(qian)佳(jia)時(shi)，切(qie)削(xue)刃(ren)容(rong)易(yi)發(fa)生(sheng)微(wei)崩(beng)，即(ji)刃(ren)區(qu)出(chu)現(xian)微小的崩落、缺(que)口(kou)或(huo)剝(bo)落(luo)。出(chu)現(xian)這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)後(hou)
，刀(dao)具(ju)將(jiang)失(shi)去(qu)一(yi)部(bu)分(fen)切(qie)削(xue)能(neng)力(li)
，但(dan)還(hai)能(neng)繼(ji)續(xu)工(gong)作(zuo)。繼(ji)續(xu)切(qie)削(xue)中(zhong)，刃(ren)區(qu)損(sun)壞(huai)部(bu)分(fen)可(ke)能(neng)迅(xun)速(su)擴(kuo)大(da)
，導(dao)致(zhi)更(geng)大(da)的(de)破(po)損(sun)。

　　2） 切削刃或刀尖崩碎

　　這zhe種zhong破po損sun方fang式shi常chang在zai比bi造zao成cheng切qie削xue刃ren微wei崩beng更geng為wei惡e劣lie的de切qie削xue條tiao件jian下xia產chan生sheng，或huo者zhe是shi微wei崩beng的de進jin一yi步bu的de發fa展zhan。崩beng碎sui的de尺chi寸cun和he範fan圍wei都dou比bi微wei崩beng大da，使shi刀dao具ju完wan全quan喪sang失shi切qie削xue能neng力li
，而er不bu得de不bu終zhong止zhi工gong作zuo。刀dao尖jian崩beng碎sui的de情qing況kuang常chang稱cheng為wei掉diao尖jian。

　　3） 刀片或刀具折斷

　　當切削條件極為惡劣，切削用量過大

，有衝擊載荷，刀片或刀具材料中有微裂，由於焊接、刃ren磨mo在zai刀dao片pian中zhong存cun在zai殘can餘yu應ying力li時shi，加jia上shang操cao作zuo不bu慎shen等deng因yin素su，可ke能neng造zao成cheng刀dao片pian或huo刀dao具ju產chan生sheng折zhe斷duan。發fa生sheng這zhe種zhong破po損sun形xing式shi後hou，刀dao具ju不bu能neng繼ji續xu使shi用yong，以yi致zhi報bao廢fei。

　　4） 刀片表層剝落

　　對於脆性很大的材料，如TiC含量很高的硬質合金、陶瓷、PCBN等，由於表層組織中有缺陷或潛在裂紋
，或由於焊接

、renmoershibiaocengcunzaizhecanyuyingli
，zaiqiexueguochengzhongbugouwendinghuodaojubiaomianchengshoujiaobianjiechuyinglishijiyichanshengbiaocengboluo。boluokenengfashengzaiqiandaomian，daokenengfashengzaihoudaomian
，boluowuchengpianzhuang，boluomianjijiaoda。tucengdaojuboluokenengxingjiaoda。daopianqingweiboluohou，shangnengjixugongzuo
，yanzhongboluohoujiangsangshiqiexuenengli。

　　5） 切削部位塑性變型

　　juganghegaosugangyouyuqiangduxiaoyingdudi，zaiqiqiexuebuweikenengfashengsuxingbianxing。yingzhihejinzaigaowenhesanxiangyayinglizhuangtaizhigongzuoshi，yehuichanshengbiaocengsuxingliudong
，shenzhishiqiexuerenhuodaojianfashengsuxingbianxingmianzaochengtaxian。taxianyibanfashengzaiqiexueyongliangjiaodahejiagongyingcailiaodeqingkuangxia。TiC基硬質合金的彈性模量小於WC基硬質合金，故前者抗塑性變形能力加快，或迅速失效。PCD、PCBN基本不會發生塑性變形現象。

　　6） 刀片的熱裂

　　當dang刀dao具ju承cheng受shou交jiao變bian的de機ji械xie載zai荷he和he熱re負fu荷he時shi，切qie削xue部bu分fen表biao麵mian因yin反fan複fu熱re脹zhang冷leng縮suo，不bu可ke避bi免mian的de產chan生sheng交jiao變bian的de熱re應ying力li
，從cong而er使shi刀dao片pian發fa生sheng疲pi勞lao而er開kai裂lie。例li如ru，硬ying質zhi合he金jin銑xi刀dao進jin行xing高gao速su銑xi削xue時shi，刀dao齒chi不bu斷duan受shou到dao周zhou期qi性xing地di衝chong擊ji和he交jiao變bian熱re應ying力li，而er在zai前qian刀dao麵mian產chan生sheng梳shu狀zhuang裂lie紋wen。有you些xie刀dao具ju雖sui然ran並bing沒mei有you明ming顯xian的de交jiao變bian載zai荷he與yu交jiao變bian應ying力li
，但dan因yin表biao層ceng、裏li層ceng溫wen度du不bu一yi致zhi，也ye將jiang產chan生sheng熱re應ying力li，加jia上shang刀dao具ju材cai料liao內nei部bu不bu可ke避bi免mian地di存cun在zai缺que陷xian，，故gu刀dao片pian也ye可ke能neng產chan生sheng裂lie紋wen。裂lie紋wen形xing成cheng後hou刀dao具ju有you時shi還hai能neng繼ji續xu工gong作zuo一yi段duan時shi間jian
，有you時shi裂lie紋wen迅xun速su擴kuo展zhan導dao致zhi刀dao片pian折zhe斷duan或huo刀dao麵mian嚴yan重zhong剝bo落luo。

　　02刀具磨損

　　1. 按磨損原因可分為1）磨料磨損

　　beijiagongcailiaozhongchangyouyixieyingdujigaodeweixiaokeli
，nengzaidaojubiaomianhuachugouwen
，zhejiushimoliaomoshasun。moliaomosunzaigegemiandoucunzai，qiandaomianzuimingxian。erqiegezhongqiexuesuduxiadounengfashengmaliaomosun，danduiyudisuqiexueshi，youyuqiexuewendujiaodi，qitayuanyinchanshengdemosundoubumingxian，yinermoliaomosunshiqizhuyaoyuanyin。lingchudaojuyingduyuedimoliaomasunyueyanzhong。

　　2）冷焊磨損

　　切削時，工件、qiexueyuqianhoudaomianzhijian

，cunzaihendadeyaliheqiangliedemoca，yinerhuifashenglenghan。youyumocafuzhijianyouxiangduiyundong，lenghanjiangchanshengpoliebeiyifangdaizou，congerzaochenglenghanmosun。lenghanmosunyibanzaizhongdengqiexuesuduxiabijiaoyanzhong。genjushiyanbiaoming，cuixingjinshubisuxingjinshudekanglenghannengliqiang
；多相金屬比單向金屬小
；金屬化合物比單質冷焊傾向小；化學元素周期表中B族元素與鐵的冷焊傾向小。高速鋼與硬質合金低速切削時冷焊比較嚴重。

　　3）擴散磨損

　　在高溫下切削
、工(gong)件(jian)與(yu)刀(dao)具(ju)接(jie)觸(chu)過(guo)程(cheng)中(zhong)
，雙(shuang)方(fang)的(de)化(hua)學(xue)元(yuan)素(su)在(zai)固(gu)態(tai)下(xia)相(xiang)互(hu)擴(kuo)散(san)，改(gai)變(bian)刀(dao)具(ju)的(de)成(cheng)分(fen)結(jie)構(gou)，使(shi)刀(dao)具(ju)表(biao)層(ceng)變(bian)得(de)脆(cui)弱(ruo)，加(jia)劇(ju)了(le)刀(dao)具(ju)的(de)磨(mo)損(sun)。擴(kuo)散(san)現(xian)象(xiang)總(zong)是(shi)保(bao)持(chi)著(zhe)深(shen)度(du)梯(ti)度(du)高(gao)的(de)物(wu)體(ti)向(xiang)深(shen)度(du)梯(ti)度(du)低(di)物(wu)體(ti)持(chi)續(xu)擴(kuo)散(san)。例(li)如(ru)硬(ying)質(zhi)合(he)金(jin)在(zai)800℃時其中的鈷便迅速地擴散到切屑、工件中去，WC分解為鎢和碳擴散到鋼中去；PCD刀具在切削鋼、鐵材料時當切削溫度高於800℃時
，PCD中的碳原子將以很大的擴散強度轉移到工件表麵形成新的合金，刀具表麵石墨化。鈷、鎢擴散比較嚴重，鈦
、鉭
、铌的抗擴散能力較強。故YT類硬質合金耐磨性較好。陶瓷和PCBN切削時，當溫度高達1000℃-1300℃時
，擴散磨損尚不顯著。 工件


、qiexieyudaojuyouyucailiaodetong
，qiexueshizaijiechuqujiangchanshengredianshi，zhezhongredianshiyoucujinkuosandezuoyongerjiasudaojudemosun。zhezhongzairedianshidezuoyongxiadekuosanmosun，chengwei“熱電磨損”。

　　4）氧化磨損

　　當溫度升高時刀具表麵氧化產生較軟的氧化物被切屑摩擦而形成的磨損稱為氧化磨損。如：在700℃~800℃時空氣中的氧與硬質合金中的鈷及碳化物、碳化鈦等發生氧化反應，形成較軟的氧化物;在1000℃時PCBN與水蒸氣發生化學反應。

　　2. 按磨損形式可分為

　　1）前刀麵損

　　在(zai)以(yi)較(jiao)大(da)的(de)速(su)度(du)切(qie)削(xue)塑(su)性(xing)材(cai)料(liao)時(shi)，前(qian)刀(dao)麵(mian)上(shang)靠(kao)近(jin)切(qie)削(xue)力(li)的(de)部(bu)位(wei)
，在(zai)切(qie)屑(xie)的(de)作(zuo)用(yong)下(xia)，會(hui)磨(mo)損(sun)成(cheng)月(yue)牙(ya)凹(ao)狀(zhuang)，因(yin)此(ci)也(ye)稱(cheng)為(wei)月(yue)牙(ya)窪(wa)磨(mo)損(sun)。在(zai)磨(mo)損(sun)初(chu)期(qi)，刀(dao)具(ju)前(qian)角(jiao)加(jia)大(da)，使(shi)切(qie)削(xue)條(tiao)件(jian)有(you)所(suo)改(gai)善(shan)，並(bing)有(you)利(li)於(yu)切(qie)屑(xie)的(de)卷(juan)曲(qu)折(zhe)斷(duan)
，但(dan)當(dang)月(yue)牙(ya)窪(wa)進(jin)一(yi)步(bu)加(jia)大(da)時(shi)，切(qie)削(xue)刃(ren)強(qiang)度(du)大(da)大(da)削(xue)弱(ruo)，最(zui)終(zhong)可(ke)能(neng)會(hui)造(zao)成(cheng)切(qie)削(xue)刃(ren)的(de)崩(beng)碎(sui)毀(hui)損(sun)的(de)情(qing)況(kuang)。在(zai)切(qie)削(xue)脆(cui)性(xing)材(cai)料(liao)

，或(huo)以(yi)較(jiao)低(di)的(de)切(qie)削(xue)速(su)度(du)及(ji)較(jiao)薄(bo)的(de)切(qie)削(xue)厚(hou)度(du)切(qie)削(xue)塑(su)性(xing)材(cai)料(liao)時(shi)，一(yi)般(ban)不(bu)會(hui)產(chan)生(sheng)月(yue)牙(ya)窪(wa)磨(mo)損(sun)。

　　2）刀尖磨損

　　刀(dao)尖(jian)磨(mo)損(sun)為(wei)刀(dao)尖(jian)圓(yuan)弧(hu)的(de)後(hou)刀(dao)麵(mian)及(ji)鄰(lin)近(jin)的(de)副(fu)後(hou)刀(dao)麵(mian)上(shang)的(de)磨(mo)損(sun)，它(ta)是(shi)刀(dao)具(ju)上(shang)後(hou)刀(dao)麵(mian)的(de)磨(mo)損(sun)的(de)延(yan)續(xu)。由(you)於(yu)此(ci)處(chu)的(de)散(san)熱(re)條(tiao)件(jian)差(cha)，應(ying)力(li)集(ji)中(zhong)，故(gu)磨(mo)損(sun)速(su)度(du)要(yao)比(bi)後(hou)刀(dao)麵(mian)快(kuai)，有(you)時(shi)在(zai)副(fu)後(hou)刀(dao)麵(mian)上(shang)還(hai)會(hui)形(xing)成(cheng)一(yi)係(xi)列(lie)間(jian)距(ju)等(deng)於(yu)進(jin)給(gei)量(liang)的(de)小(xiao)溝(gou)
，稱(cheng)為(wei)溝(gou)紋(wen)磨(mo)損(sun)。它(ta)們(men)主(zhu)要(yao)由(you)於(yu)已(yi)加(jia)工(gong)表(biao)麵(mian)的(de)硬(ying)化(hua)層(ceng)及(ji)切(qie)削(xue)紋(wen)路(lu)造(zao)成(cheng)的(de)。在(zai)切(qie)削(xue)加(jia)工(gong)硬(ying)化(hua)傾(qing)向(xiang)大(da)的(de)難(nan)切(qie)削(xue)材(cai)料(liao)時(shi)，最(zui)易(yi)引(yin)起(qi)溝(gou)紋(wen)磨(mo)損(sun)。刀(dao)尖(jian)磨(mo)損(sun)對(dui)工(gong)件(jian)表(biao)麵(mian)粗(cu)糙(cao)度(du)及(ji)加(jia)工(gong)精(jing)度(du)影(ying)響(xiang)最(zui)大(da)。

　　3）後刀麵磨損

　　zaihendaqiexuehouduqiexuesuxingcailiaoshi，youyujixieliudecunzai，daojudehoudaomiankenengbuyugongjianjiechu。chucizhiwai，tongchanghoudaomiandouhuiyugongjianfashengjiechu，erzaihoudaomianshangxingchengyidaohoujiaowei0的磨損帶。一般在切削刃工作長度的中部
，後刀麵磨損比較均勻
，因此後刀麵的磨損程度可用該段切削刃的後刀麵磨損帶寬度VB來衡量。 由you於yu各ge種zhong類lei型xing的de刀dao具ju在zai不bu同tong的de切qie削xue情qing況kuang下xia幾ji乎hu都dou會hui了le發fa生sheng後hou刀dao麵mian磨mo損sun
，特te別bie是shi切qie削xue脆cui性xing材cai料liao或huo以yi較jiao小xiao的de切qie削xue厚hou度du切qie削xue塑su性xing材cai料liao時shi刀dao具ju的de磨mo損sun主zhu要yao是shi後hou刀dao麵mian磨mo損sun，而er且qie磨mo損sun帶dai的de寬kuan度duVB的測量比較簡便，因此通常都用VB來表示刀具的磨損程度。VB愈大
，不但會使切削力增大
，引起切削振動，而且會影響刀尖圓弧處的磨損
，從而影響加工精度及加工表麵質量。

　　3. 刀具防止破損的方法

　　1）zhenduibeijiagongcailiaohelingjiandetedian，helixuanzedaojucailiaodegeleihepaihao。zaijubeiyidingyingduhenaimoxingdeqiantixia，bixubaozhengdaojucailiaojuyoubiyaoderenxing
；

　　2）合理選擇刀具幾何參數。通過調整前後角
，主副偏角，刃傾角等角度；

　　保證切削刃和刀尖有較好的強度。在切削刃上磨出負倒棱，是防止崩刀的有效措施
；

　　3）保證焊接和刃磨的質量，避免因焊接、刃磨不善而帶來的各種疵病。關鍵工序所用的刀具
，其刀而應經過研磨以提高表麵質量，並檢查有無裂紋；

　　4）合理選擇切削用量，避免過大的切削力和過高的切削溫度，以防止刀具破損；

　　5）盡可能保證工藝係統具有較好的剛性，減小振動

；

　　6）采取正確的操作方法，盡量使刀具不承受或少承受突變性的負荷。

　　03刀具崩刃的原因及對策

　　1）刀片牌號、規格選擇不當

，如刀片的厚度太薄或粗加工時選用了太硬太脆的牌號。

　　對策：增大刀片厚度或將刀片立裝，選用抗彎強度及韌性較高的牌號。

　　2） 刀具幾何參數選擇不當（如前後角過大等）。

　　對策：可從以下幾方麵著手重新設計刀具。① 適當減小前

、後角。② 采用較大的負刃傾角。③ 減小主偏角。④ 采用較大的負倒棱或刃口圓弧。⑤ 修磨過渡切削刃，增強刀尖。

　　3）刀片的焊接工藝不正確，造成焊接應力過大或焊接裂縫。

　　對策：①避免采用三麵封閉的刀片槽結構。②正確選用焊料。③避免采用氧炔焰加熱焊接
，並且在焊接後應保溫，以消除內應力。④盡可能改用機械夾固的結構

　　4）刃磨方法不當
，造成磨削應力及磨削裂紋；對PCBN銑刀刃磨後刀齒的振擺過大，使個別刀齒負荷過重
，也會造成打刀。

　　對策：①采用間斷磨削或金剛石砂輪磨削。②選用較軟的砂輪
，並經常修整保持砂輪鋒利。③注意刃磨質量，嚴格控製銑刀刀齒的振擺量。

　　5） 切削用量選擇不合理
，如用量過大，便機床悶車；斷續切削時，切削速度過高，進給量過大
，毛坯餘量不均勻時
，切削深度過小；切削高錳鋼等加工硬化傾向大的材料時
，進給量過小等。

　　對策：重新選擇切削用量。

　　6） 機械夾固式刀具的刀槽底麵不平整或刀片伸出過長等結構上的原因。

　　對策：①修整刀槽底麵。②合理布置切削液噴嘴的位置。③淬硬刀杆在刀片下麵增加硬質合金墊片。

　　7） 刀具磨損過度。

　　對策：及時換刀或更換切削刃。

　　8） 切削液流量不足或加注方法不正確，造成刀片驟熱而裂損。

　　對策：① 加大切削液的流量。② 合理布置切削液噴嘴的位置。③ 采用有效的冷卻方法如噴霧冷卻等提高冷卻效果。④ 采用*切削減小對刀片的衝擊。

　　9） 刀具安裝不正確，如：切斷車刀安裝過高或過低；端麵銑刀采用了不對稱順銑等。

　　對策：重新安裝刀具。

　　10） 工藝係統剛性太差，造成切削振動過大。

　　對策：① 增加工件的輔助支承，提高工件裝夾剛性。② 減小刀具的懸伸長度。③ 適當減小刀具的後角。④ 采用其它的消振措施。

　　11） 操作不慎
，如：刀具由工件中間切入時，動作過猛
；尚未退刀，即行停車。

　　對策：注意操作方法。

　　04積屑瘤

　　1） 形成原因

　　在靠近切削刃的一部分，刀-屑(xie)接(jie)觸(chu)區(qu)內(nei)，由(you)於(yu)下(xia)壓(ya)力(li)很(hen)大(da)，使(shi)切(qie)屑(xie)底(di)層(ceng)金(jin)屬(shu)嵌(qian)入(ru)前(qian)刀(dao)麵(mian)上(shang)的(de)微(wei)觀(guan)不(bu)平(ping)的(de)峰(feng)穀(gu)內(nei)
，形(xing)成(cheng)無(wu)間(jian)隙(xi)的(de)真(zhen)正(zheng)的(de)金(jin)屬(shu)間(jian)接(jie)觸(chu)而(er)產(chan)生(sheng)粘(zhan)結(jie)現(xian)象(xiang)，這(zhe)部(bu)分(fen)刀(dao)-屑xie接jie觸chu區qu被bei稱cheng為wei粘zhan結jie區qu。在zai粘zhan結jie區qu內nei
，切qie屑xie底di層ceng將jiang有you一yi薄bo層ceng金jin屬shu材cai料liao層ceng積ji滯zhi留liu在zai前qian刀dao麵mian上shang
，這zhe部bu分fen切qie屑xie的de金jin屬shu材cai料liao經jing過guo了le劇ju烈lie的de變bian形xing
，在zai適shi當dang的de切qie削xue溫wen度du下xia發fa生sheng強qiang化hua。隨sui著zhe切qie屑xie的de連lian續xu流liu出chu，在zai後hou繼ji切qie削xue的de流liu動dong所suo作zuo推tui擠ji下xia，這zhe層ceng滯zhi積ji材cai料liao便bian與yu切qie屑xie上shang層ceng發fa生sheng相xiang對dui滑hua移yi而er離li開kai來lai，成cheng為wei積ji屑xie瘤liu的de基ji礎chu。隨sui後hou，在zai它ta的de上shang麵mian又you會hui形xing成cheng第di二er層ceng滯zhi積ji切qie削xue材cai料liao，這zhe樣yang不bu斷duan地di層ceng積ji，就jiu形xing成cheng了le積ji屑xie瘤liu。

　　2） 特點及對切削加工的影響

　　① 硬度比工件材料高1.5~2.0倍，可代替前刀麵進行切削，有保護切削刃、減小前刀麵磨損的作用，但積屑瘤脫落時的碎片流經刀具-工件接觸區會造成刀具後刀麵磨損。

　　② 在積屑瘤形成後刀具的工作前角明顯增大
，對減小切屑變形及降低切削力起了積極作用。

　　③ 由於積屑瘤突出於切削刃之外，使實際切削深度增大，影響工件的尺寸精度。

　　④ 積屑瘤會在工件表麵造成“犁溝”現象，影響工件表麵粗糙度。⑤積屑瘤的碎片會粘結或嵌入工件表麵造成硬質點，影響工件已加工表麵的質量。

　　由上述分析可知，積屑瘤對切削加工
，特別對精加工是不利的。

　　3） 控製措施

　　不使切屑底層材料與前刀麵發生粘結或變形強化
，即可避免積屑瘤的產生為此日的可采取如下措施。

　　① 減小前刀麵的粗糙度。

　　② 增大刀具的前角。

　　③ 減小切削厚度。

　　④ 采用低速切削或高速切削，避開容易形成積屑瘤的切削速度。

　　⑤ 對工件材料進行適當的熱處理提高其硬度
，減小塑性。

　　⑥ 采用抗粘結發性能好的切削液（如含硫


、氯的極壓切削液）。

　　End