《刀具磨损与对策》.ppt

刀具磨损与对策 刀具磨损机理 磨粒磨损 最普通的磨损并且发生在绝大多数金属切削工序中，是两个表面之间相互摩擦而产生的磨损。同磨削加工相类似，工件材料上的硬质总是在刀具表面施加压力，大多数工件材料其结构都含有硬质点而且硬度最高可达到刀具硬度。刀具材料越硬，抵抗磨粒磨损的性能越好。 刀具磨损机理 扩散磨损 一个化学过程，切削区域的高温高压的联合作用引起了工件材料之间的相互作用。化学特性在很大程度上决定了扩散磨损的量。而硬度对此过程不起任何作用。刀具材料保持相对于工件材料的冶金惰性能力决定了当切屑流经刀具表面时两者之间原子的扩散以及在切削刃表面形成月牙洼的大小。 刀具磨损机理 氧化磨损 也是高温高压的结果，但是它和扩散磨损的过程不同，氧化磨损需要进入到空气中。通常这种磨损或者发生在工件材料和刀具材料结合处，或者发生在切削过程的部分区域。如同扩散磨损一样，刀具材料产生这种破坏形式的倾向也各不相同。通常氧化磨损会导致和工件接触的切削刃处产生深深的沟槽。 刀具磨损机理 疲劳磨损 通常是由于在切削区域的高温阶段材料经不起高温的作用的结果。温度波动和由切削力引起的载荷波动都会导致切削刃产生裂纹和崩碎。某些刀具材料由于在加工过程中没有合适的切削液供给可能比其它材料更容易磨损。尤其在铣削时由于加工过程不是连续切削，在切削时切削刃被加热，而退出时切削刃被冷却，此时疲劳磨损更容易发生。 刀具磨损机理 粘结磨损 是一种不同于其他类型的磨损，它大多数发生在加工过程中的低温阶段。过低的切速会产生这种磨损。往往粘性较强的工件材料容易被涂敷或焊接在前刀面上而产生积屑瘤。积屑瘤生长到一定程度就会剥落而导致刀具迅速磨损。某些工件材料，如不锈钢、低碳钢、铝合金是非常容易产生积屑瘤的，常常在那些低速的、没有足够主轴速度的旧机床所使用的刀具上可明显见到。 磨损类型与切削速度 刀具磨损与对策 刀具磨损与对策 刀具磨损与对策 刀具磨损与对策 刀具磨损与对策 刀具磨损与对策 刀具磨损与对策 刀具磨损与对策 * ZCC W Vc 磨粒磨损 扩散磨损 氧化磨损 粘结磨损 W-磨损量 Vc-切削速度 后刀面和沟槽磨损 问题 后刀面迅速磨损会导致表面质量和公差变差，沟槽磨损会引起表明质量变差和崩刃。 选用Al2O3涂层牌号，对于加工硬化材料，选择小一些的主偏角或更耐磨的牌号，选用金属陶瓷牌号 氧化 降低切削速度 磨损 降低切削速度，选择更耐磨的牌号。 速度太高或耐磨性差 对策 原因 月牙洼磨损 问题 过度的月牙洼磨损会降低切削刃强度，切削刃后缘的磨损导致表面质量差。 选用Al2O3涂层牌号，选用正前角槽型刀片，首先降低切削速度，然后降低进给率。 前刀面过高的切削温度引起扩散磨损。 对策 原因 塑性变形 问题 切削刃塌下或后刀面凹陷，会导致切屑控制差和表面质量差，后刀面过渡磨损会导致崩刃。 选用有更高抗塑性变形能力的硬牌号。 切削温度太高并且压力太大。 降低切削速度 切削刃塌下 降低进给率. 后刀面凹陷 对策 原因 积屑瘤 问题 引起表面质量差，当积屑瘤脱落时会引起切削刃破损。 提高切削速度。 选择正前角槽型. 由于低切削速度或负前角槽型使工件材料焊接到刀片上。 对策 原因 切屑捶击 问题 未参加切削的部分切削刃因切屑捶击而损坏，刀片的上部和支撑可能损坏。 改变进给。 选用另一种槽型。 切屑折回到切削刃. 对策 原因 崩碎 问题 切削刃的细小破损导致表面质量变差和过度的后刀面磨损. 提高切削速度。选择正前角槽型。 积屑瘤 选用强度更高的槽型 刀片槽型强度太低 选用韧性好的牌号 牌号太脆 对策 原因 热裂 问题 垂直于切削刃的小裂纹引起崩刃和表面质量差. 必须充分供应或完全不供应冷却液。 冷却液流量变化 选择具有更高的耐热裂纹的韧性牌号。 断续切削 对策 原因 * ZCC * ZCC