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        數控刀具的失效形式及對策

          在切削過程中,刀具磨損到一定限度,刀刃崩刃或破損,刀刃卷刃(塑變)時,刀具喪失其切削能力或無法保障加工質量,稱之為刀具失效。

          刀具破損的主要形式及產生原因和對策如下:

          1.后刀面磨損

          由機械應力引起的出現在后刀面上的摩擦磨損。

          由于刀具材料過軟,刀具的后角偏小,加工過程中切削速度太高,進給量太小,造成后刀面磨損過量,使得加工表面尺寸精度降低,增大摩擦力。應該選擇耐磨性高的刀具材料,同時降低切削速度,提高進給量,增大刀具后角。這樣才能避免或減少后刀面磨損現象的發生。

          2.邊界磨損

          主切削刃上的邊界磨損常見于與工件的接觸面處。主要原因是工件表面硬化、鋸齒狀切屑造成的摩擦,影響切屑的流向并導致崩刀。

          只有降低切削速度和進給速度,同時選擇耐磨刀具材料并增大前角使切削刃鋒利。

          3.前刀面磨損(月牙洼磨損)

          在前刀面上由摩擦和擴散導致的磨損。前刀面磨損主要由切屑和工件材料的接觸以及對發熱區域的擴散引起。另外刀具材料過軟,加工過程中切削速度太高,進給量太大,也是前刀面磨損產生的原因。

          前刀面磨損會使刀具產生變形、干擾排屑、降低切削刃強度。主要采用降低切削速度和進給速度,同時選擇涂層硬質合金材料,可以減少前刀面的磨損。

          4.塑性變形

          切削刃在高溫或高應力作用下產生的變形。

          切削速度、進給速度太高以及工件材料中硬質點的作用,刀具材料太軟和切削刃溫度很高等現象是產生塑性變形的主要原因。它將影響切屑的形成質量,有時也可導致崩刀??梢圆扇〗档颓邢魉俣群瓦M給速度,選擇耐磨性高和導熱系數高的刀具材料等策,以減少塑性變形磨損的產生。

          5.積屑瘤

          工件材料在刀具上的粘附。積屑瘤降低加工表面質量并會改變切削刃形狀最終導致崩刃。

          采取的對策有提高切削速度,選擇涂層硬質合金或金屬陶瓷等與工件材料親和力小的刀具材料,并使用冷卻液。

          6.刃口剝落

          切削刃上出現一些很小的缺口,而非均勻的磨損。主要由于斷續切削,切屑排除不流暢造成。

          應該在開始加工時降低進給速度,選擇韌性好的刀具材料和切削刃強度高的刀片,就可以避免刃口剝落現象的產生。

          7.崩刀

          崩刀將損壞刀具和工件。主要原因是刃口的過度磨損和較高的應力,也可能由于刀具材料過硬,切削刃強度不夠及進給量太大造成。

          應選擇韌性好的合金材料,加工時減小進給量和切削深度,另外選用高強度或刀尖圓角較大的刀片。

          8.熱裂紋

          由于斷續切削時溫度變化產生的垂直于切削刃的裂紋。

          熱裂紋可降低工件表面質量并導致刃口剝落,應選擇韌性好的合金材料,同時減小進給量和切削深度,并進行干式冷卻或在濕式切削時有充足的冷卻液。

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