数控刀具磨损是切削加工中的基本问题之一。了解刀具磨损的形式和原因，可以帮助我们延长刀具寿命，避免数控加工中的加工异常。
1）刀具磨损的不同机制
在金属切削中，切屑沿刀具前刀面高速滑动产生的热量和摩擦使刀具处于充满挑战的加工环境中。刀具磨损的机理主要有以下几种：
1）机械力：刀片切削刃上的机械压力导致断裂。
2）热量：在刀片切削刃上，温度变化会导致裂纹，热量会导致塑性变形。
3）化学反应：硬质合金与工件材料之间的化学反应引起磨损。
4) 磨削：在铸铁中，SiC 夹杂物会磨损刀片切削刃。
5) 附着力：对于粘性材料，堆积/堆积堆积。
2）刀具磨损的九种形式及对策
1) 后刀面磨损
后刀面磨损是发生在刀片（刀具）后刀面的常见磨损类型之一。
原因：切削过程中，与工件材料表面的摩擦导致后刀面刀具材料的损失。磨损通常从边缘线开始并沿着边缘线发展。
对策：降低切削速度，同时增加进给量，会延长刀具寿命，但会降低生产率。
2）月牙洼磨损
原因：切屑与刀片（刀具）前刀面接触导致月牙洼磨损，这是一种化学反应。
对策：降低切削速度并选择具有正确几何形状和涂层的刀片（刀具）将延长刀具寿命。
3）塑性变形
切削刃塌陷
切削刃凹陷
塑性变形是指切削刃形状不改变，切削刃向内（切削刃凹陷）或向下（切削刃塌陷）变形。
原因：切削刃在高切削力和高温下受到应力，超过了刀具材料的屈服强度和温度。
对策：采用热硬度较高的材料可以解决塑性变形问题。涂层提高了刀片（刀具）的抗塑性变形能力。
4）涂层剥落
涂层剥落通常发生在加工具有粘合性能的材料时。
原因：粘附载荷逐渐增大，切削刃受到拉应力。这会导致涂层脱落，露出下面的层或基材。
对策：提高切削速度并选择涂层较薄的刀片，可减少刀具涂层剥落。
5) 裂纹
裂缝是狭窄的开口，破裂后形成新的边界表面。一些裂纹出现在涂层中，一些裂纹向下扩展至基材。梳状裂纹大致垂直于边缘线，通常是热裂纹。
原因：由于温度波动而形成梳状裂纹。
对策：为防止这种情况，可采用高韧性刀片材料，并应大量使用或不使用冷却液。
6) 崩刃
碎裂是指边缘线的轻微损坏。崩刃和折断的区别在于崩刃后刀片仍然可以使用。
原因：多种磨损状态的组合都可能导致边缘崩刃。然而，最常见的是热机械和粘合剂。
对策： 根据导致崩刃发生的磨损状态，可以采取不同的预防措施来最大限度地减少崩刃。
7) 沟槽磨损
缺口磨损的特点是在较大切削深度处出现过度局部损坏，但这也可能发生在副切削刃上。
原因：取决于沟槽磨损中化学磨损是否占主导地位，与粘着磨损或热磨损的不规则增长相比，化学磨损的发展是有规律的，如图所示。对于粘着磨损或热磨损情况，加工硬化和毛刺形成是造成缺口磨损的重要因素。
对策：对于加工硬化材料，选择较小的主偏角并改变切削深度。
8) 休息
断裂意味着大部分切削刃被折断，刀片无法再使用。
原因：切削刃承受的载荷超出其承受能力。这可能是由于磨损发展得太快，导致切削力增加。不正确的切削数据或设置稳定性问题也可能导致过早断裂。
解决办法：识别此类磨损的最初迹象，并通过选择正确的切削数据和检查设置稳定性来防止其进一步发展。
9) 积屑瘤（粘附）
积屑瘤 (BUE) 是指前刀面上堆积的材料。
原因：切屑材料可能会形成在切削刃的顶部，从而使切削刃与材料分离。这会增加切削力，从而导致整体失效或积屑瘤脱落，这通常会去除涂层甚至部分基材。
对策：提高切削速度可以防止积屑瘤的形成。加工较软、较粘稠的材料时，最好使用较锋利的切削刃。
发布时间：2022年6月6日
