高速切削刀具的磨损形态
2023-01-12

  高速切削时,刀具的主要磨损形态为后刀面磨损、微崩刃、边界磨损、片状剥落、前刀面月牙洼磨损、塑性变形等。

  刀具破损是高速切削刀具*经常发生的磨损形式,可看作是刀具的正常磨损。后刀面磨损带宽度的加大会使刀具丧失切削性能,在高速切削时常采用后刀面上均匀磨损区宽度VB值作为刀具的磨损极限。

  微崩刃是在刀具切削刃上产生的微小缺口,常发生在断续高速切削时,通过选用韧性好的刀具材料、减小进给量、改变刀具主偏角以增加稳定性等措施,均可减小微崩刃的发生概率。

  边界磨损发生在刀具后刀面的刀—工接触边缘处,形状通常为一狭长沟槽,因此也称为沟槽磨损。高速切削不锈钢、高温合金(如Inconel 718)时刀具容易发生边界磨损,其原因是工件表面的加工硬化使刀—工接触边界的工件材料硬度*高。加工外圆时,刀—工接触边界的切削速度*高,因此也容易形成边界磨损。

  片状剥落多发生在刀具的前、后刀面上,其原因是刀—屑或刀—工接触区的接触疲劳或热应力疲劳所致。当剥落很小时,被认为是磨损;但在很多情况下,由于疲劳裂纹源距刀具表面具有一定深度,裂纹扩展后所形成的剥落块往往大于刀具的磨损限度,一旦发生剥落,即可使刀具失效,形成剥落破损。

     陶瓷刀具端铣钢和铸铁时,前刀面上经常出现贝壳状剥落;涂层刀具因涂层材料与基体材料粘结强度不够也易发生剥落。

  前刀面月牙洼磨损*常出现在塑性金属的高速切削加工中。塑性变形多发生在切削温度较高而刀具红硬性较差的切削条件下,超硬刀具材料在切削速度很高时也可能发生塑性变形现象。