在金屬切削加工中,切屑沿刀具前刀面高速滑移而產(chǎn)生的熱量和摩擦,使刀具處于一種**挑戰(zhàn)性的加工環(huán)境中。造成刀具磨損的機理主要是以下幾種:
機械力:刀片切削刃上的機械壓力導(dǎo)致斷裂。
熱量:在刀片切削刃上,溫度變化導(dǎo)致裂紋,熱量導(dǎo)致塑性變形 。
化學(xué)反應(yīng):硬質(zhì)合金和工件材料之間的化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致磨損。
研磨:在鑄鐵中,SiC夾雜物會磨損刀片切削刃。
粘附:對于粘性材料,形成積屑層/積屑瘤。
后刀面磨損
原因:切削期間,與工件材料表面的摩擦?xí)?dǎo)致后刀面的刀具材料損耗。磨損通常*初在刃線出現(xiàn),并逐漸向下發(fā)展。
應(yīng)對措施:降低切削速度,并同時增加進給,將可在確保生產(chǎn)率的情況下延長刀具壽命。
月牙洼磨損
原因:切屑與刀片 (刀具) 前刀面的接觸導(dǎo)致出現(xiàn)月牙洼磨損,屬于化學(xué)反應(yīng)。
應(yīng)對措施:降低切削速度,并選擇具有正確槽型和更耐磨涂層的刀片 (刀具) 將可延長刀具壽命。
塑性變形
塑性變形是指切削刃形狀改變,切削刃出現(xiàn)向內(nèi)變形 (切削刃凹陷) 或向下變形 (切削刃下塌)。
切削刃下塌
切削刃凹陷
原因:切削刃在高切削力和高溫下處于應(yīng)力狀態(tài),超出了刀具材料的屈服強度和溫度。
應(yīng)對措施:使用具有較高熱硬度的材質(zhì)可以解決塑性變形問題。涂層可改進刀片 (刀具) 的抗塑性變形能力。
涂層剝落
涂層剝落通常發(fā)生在加工具有粘結(jié)特性的材料時。
原因:粘附負荷會逐漸發(fā)展,切削刃要承受拉應(yīng)力。這會導(dǎo)致涂層分離,從而露出底層或基體。
應(yīng)對措施:提高切削速度,以及選擇具有較薄涂層的刀片將可減少刀具的涂層剝落。