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  • 切削刀具磨损的原因及形式有哪些

    类别:工业技术       2019-09-24 | 434阅读       标签:

    刀具磨损的原因很复杂,是机械、热、化学、物理等各种因素综合作用的结果。

    (1)磨粒磨损。磨粒磨损又称机械磨损,虽然工件的硬度总是低于刀具硬度,但工件材料中的碳化物、氮化物、积屑瘤碎片以及其他杂质,这些物质的硬度较高,在机械擦伤的作用下,把铣刀前、后面刻划出许多沟纹而造成磨损。另外,较软的工件材料也能把铣刀前、后面上的“凸峰”(由表面粗糙度产生)以及刃口上强度低的部分擦掉,结果产生机械磨损。

    (2)热磨损。铣削时,由于切削热的产生而使温度升高(尤其是刀刃刀尖附近的温度最高)。温度升高后,刀具材料将产生相变而硬度降低;刀具材料与切屑和工件相互粘结而被粘附带走;刀具材料中的几种元素向工件中扩散,而使切削刃附近的组织变化,以致硬度和强度降低;前、后刀面在热应力的作用下产生裂纹,温度升高时容易使表面产生氧化层等。这些由切削热和温度升高而使铣刀产生的磨损,统称为热磨损。

    2.刀具磨损的过程

    图6—5是刀具磨损过程的典型曲线,可将此曲线划分为三个阶段。

    铣刀的磨损过程曲型曲线

    (1)初期磨损阶段。如图6-5中的AB段所示,此阶段刀具磨损较快。这是因为新磨好的刀具表面存在微观粗糙度,即表面有砂轮

    磨痕产生的凸峰和刀刃处有毛刺,这些凸峰和毛刺很快会被磨平,之后刀面上很快出现磨损带。初期磨损量较小,一般为0. 05~0. Imm。

    (2)正常磨损阶段。如图6-5中的BC段所示,这一阶段磨损速度已经减慢,磨损量随时间的增加均匀地增加,切削稳定,是刀具工作的有效阶段。直线BC的斜率表示磨损强度,它是比较刀具切削性能的重要指标之一,直线BC的倾斜度愈小,表示铣刀切削性能愈好、愈耐磨损。

    (3)急剧磨损阶段。如图6-5中的CD段所示。刀具经过正常磨损阶段进入C点之后,已经变钝,如果继续切削,温度剧增,切削力增大,刀具的磨损强度急剧增强。在这一阶段切削,不能保证加工质量,刀具材料消耗也多,甚至崩刃而完全丧失切削台邑力。使用刀具时应在这个阶段之前及时更换铣刀。


    一、刀具磨损的判断方法:

    1、刀具寿命表(以加工工件数量为依据),一些高端装备制造业或者单品批量生产企业用它来指导生产,此方法适合加工工件昂贵的航空航天,汽轮机,汽车关键部件如发动机等生产企业。

    2、看加工,如果加工过程中,冒断续的无规则火星,说明刀具已经磨损,可根据刀具平均寿命及时换刀。

    3、看铁屑颜色,铁屑颜色改变,说明加工温度已经改变,可能是刀具磨损。

    4、看铁屑形状,铁屑两侧出现锯齿状,铁屑不正常卷曲,铁屑变得更细碎,这些现象都是刀具磨损的判断据。

    5、看工件表面,出现光亮痕迹,但粗糙度并和尺寸并没有大的变化,这其实也是刀具已经磨损。

    6、听声音,加工震动加剧,刀具不快时候会产生异响。这时要留意避免“扎刀”,造成工件报废。

    7、观察机床负载,如有明显增量变化,说明刀具已经磨损。

    此外,刀具切出时工件产生毛边严重,粗糙度下降,工件尺寸变化等等明显现象也是刀具磨损的判定标准。


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