金属切削加工中刀具损耗的原因

导读:
在金属切削过程中,刀具总会发生磨损,刀具的磨损与刀具材料、工件材料性质及切削条件都有关系。

在金属切削过程中,刀具总会发生磨损,刀具的磨损与刀具材料、工件材料性质及切削条件都有关系。

刀具的磨损可分为正常磨损和非正常磨损两类。在正常切削情况下,刀具磨损的基本形态表现为刃口磨损、前刀面磨损、后刀面磨损和刀尖磨损四种。非正常磨损形式,表现为刀具破损、塑性变形等。刀具磨损原因主要有以下几种:

1、硬质点磨损 因为材料中含有一些碳化物、氮化物、积屑瘤残留物等质点杂质。

2、粘结磨损 加工过程中,切屑与刀具接触面在一定的温度与压力下,产生塑性变形而发生冷焊现象,刀具表面粘结点被切屑带走而发生的磨损。

金属切削加工中刀具损耗的原因

3、扩散磨损 由于切削时高温作用,刀具与工件材料中的合金元素相互扩散,而造成刀具磨损。

4、氧化磨损 硬质合金刀具切削温度达到700-800℃时,刀具中一些碳、钴、碳化钛等被空气氧化,在刀具表层形成一层硬度较低的氧化膜,当氧化膜磨损掉后在刀具表面造成的磨损。

5、相变磨损 在切削的高温下,刀具金相组织发生改变,从而引起硬度降低造成的磨损。

金属切削加工中刀具损耗的原因

刀具在断续切削条件下,由于强烈的机械与热冲击,超过刀具材料强度,将引起刀具破损。在交变机械载荷作用下,降低了刀具材料疲劳强度,容易引起机械裂纹而破损。

影响刀具寿命的因素较多,主要归纳为5个方面:工件材料、刀具材料及其几何参数、切削用量、刀具的刃磨质量、润滑冷却条件。

切削速度对切削温度影响最大,因而切削速度对刀具寿命的影响最大。在制定切削用量时,需确定具体切削工序的切削深度、进给量、切削速度及刀具寿命。需综合考虑生产率、加工质量和加工成本。切削深度的选择,进给量的选择,切削速度的选择需科学合理。

金属切削加工中刀具损耗的原因

从介质方面考虑,切削液选择也需多方面考量,重点关注切削液的润滑性能、冷却性能。通常在粗加工过程中,切削量大,易出现刀具磨损严重,现场烟雾较多问题。可以通过调整切削液浓度或使用冷却性能优异的切削液。加工过程中出现崩刀,重点核查刀具材质、强度等几何参数是否满足要求。