刀具磨损的不同原因
2022-07-18

在金属切削加工中,切屑沿刀具前刀面高速滑移而产生的热量和摩擦,使刀具处于一种**挑战性的加工环境中。造成刀具磨损的机理主要是以下几种:

机械力:刀片切削刃上的机械压力导致断裂。

热量:在刀片切削刃上,温度变化导致裂纹,热量导致塑性变形 。

化学反应:硬质合金和工件材料之间的化学反应导致磨损。

研磨:在铸铁中,SiC夹杂物会磨损刀片切削刃。

粘附:对于粘性材料,形成积屑层/积屑瘤。

后刀面磨损

原因:切削期间,与工件材料表面的摩擦会导致后刀面的刀具材料损耗。磨损通常*初在刃线出现,并逐渐向下发展。

应对措施:降低切削速度,并同时增加进给,将可在确保生产率的情况下延长刀具寿命。

月牙洼磨损

原因:切屑与刀片 (刀具) 前刀面的接触导致出现月牙洼磨损,属于化学反应。

应对措施:降低切削速度,并选择具有正确槽型和更耐磨涂层的刀片 (刀具) 将可延长刀具寿命。

塑性变形

塑性变形是指切削刃形状永久改变,切削刃出现向内变形 (切削刃凹陷) 或向下变形 (切削刃下塌)。

切削刃下塌

切削刃凹陷

原因:切削刃在高切削力和高温下处于应力状态,超出了刀具材料的屈服强度和温度。

应对措施:使用具有较高热硬度的材质可以解决塑性变形问题。涂层可改进刀片 (刀具) 的抗塑性变形能力。

涂层剥落

涂层剥落通常发生在加工具有粘结特性的材料时。

原因:粘附负荷会逐渐发展,切削刃要承受拉应力。这会导致涂层分离,从而露出底层或基体。

应对措施:提高切削速度,以及选择具有较薄涂层的刀片将可减少刀具的涂层剥落。