立式拉床作為金屬切削機床的一種,廣泛應用于加工工件的內(nèi)、外表面,具有高精度、高效率的特點。然而,在長時間使用過程中,立式拉床刀具的磨損問題成為影響加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率的重要因素。本文將從多個角度分析立式拉床刀具磨損的主要原因。
1. 機械磨損
機械磨損是刀具磨損的主要原因之一。工件材料中的雜質(zhì),如碳化物、氮化物和氧化物等硬質(zhì)點,在切削過程中會在刀具表面劃出溝紋,導致機械磨損。此外,積屑瘤的碎片也可能加劇這種磨損。減小機械磨損的主要方法是降低刀具切削部分的表面粗糙度,并采用潤滑性能好的切削液,以減少切削過程中的摩擦和磨損。
2. 粘結(jié)磨損
粘結(jié)磨損是由于刀具切削部分與工件和切屑在高溫下產(chǎn)生材料分子間的吸附作用,導致刀具材料的部分硬質(zhì)點被工件和切屑帶走。在高溫條件下,接觸面之間的分子活動能量增大,加速了這種磨損過程。例如,高速刀具在前刀面上形成的含Cr、C較高的白色層,不斷被切屑帶走,加速了刀具的磨損。
3. 擴散磨損
擴散磨損是另一種重要的磨損機制。在高溫條件下,刀具與工件材料中的合金元素會發(fā)生相互擴散,形成硬度低而脆的復合碳化物,從而加速刀具的磨損。例如,切削鋼件時,硬質(zhì)合金中的Co、C、W等元素會擴散到切屑中,而鋼中的Fe元素則擴散到刀面上,形成復合碳化物,導致刀具性能下降。
4. 化學磨損
空氣中的氧在高溫條件下會使硬質(zhì)合金刀具表面產(chǎn)生氧化膜,形成一層硬度較低的化合物,這些化合物在切削過程中容易被切屑帶走,從而造成化學磨損。化學磨損不僅影響刀具的幾何形狀和尺寸精度,還會降低刀具的切削性能和使用壽命。
5. 切削力和溫度波動
切削力過大或溫度波動大也是導致刀具磨損的重要因素。切削力過大會導致刀具發(fā)生塑性變形、崩刃甚至斷裂;而溫度波動大則會導致涂層出現(xiàn)裂紋,甚至波及基底,加速刀具的失效。
綜上所述,立式拉床刀具的磨損原因主要包括機械磨損、粘結(jié)磨損、擴散磨損、化學磨損以及切削力和溫度波動等因素。為了延長刀具的使用壽命,提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率,需要采取合理的切削參數(shù)、選用合適的切削液、優(yōu)化刀具結(jié)構(gòu)和材料等措施來減少刀具的磨損。