刀具磨損
1. 按磨損原因可分為：
1）磨料磨損
被加工材料中常有一些硬度極高的微小顆粒，能在刀具表面劃出溝紋，這就是磨料磨砂損。磨料磨損在各個(gè)面都存在，前刀面最明顯。而且各種切削速度下都能發(fā)生麻料磨損，但對(duì)于低速切削時(shí)，由于切削溫度較低，其它原因產(chǎn)生的磨損都不明顯，因而磨料磨損是其主要原因。另處刀具硬度越低磨料麻損越嚴(yán)重。
2）冷焊磨損
切削時(shí)，工件、切削與前后刀面之間，存在很大的壓力和強(qiáng)烈的摩擦，因而會(huì)發(fā)生冷焊。由于摩擦副之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，冷焊將產(chǎn)生破裂被一方帶走，從而造成冷焊磨損。冷焊磨損一般在中等切削速度下比較嚴(yán)重。根據(jù)實(shí)驗(yàn)表明，脆性金屬比塑性金屬的抗冷焊能力強(qiáng)；多相金屬比單向金屬?。唤饘倩衔锉葐钨|(zhì)冷焊傾向?。换瘜W(xué)元素周期表中B族元素與鐵的冷焊傾向小。高速鋼與硬質(zhì)合金低速切削時(shí)冷焊比較嚴(yán)重。

3）擴(kuò)散磨損
在高溫下切削、工件與刀具接觸過(guò)程中，雙方的化學(xué)元素在固態(tài)下相互擴(kuò)散，改變刀具的成分結(jié)構(gòu)，使刀具表層變得脆弱，加劇了刀具的磨損。擴(kuò)散現(xiàn)象總是保持著深度梯度高的物體向深度梯度低物體持續(xù)擴(kuò)散。例如硬質(zhì)合金在800℃時(shí)其中的鈷便迅速地?cái)U(kuò)散到切屑、工件中去，WC分解為鎢和碳擴(kuò)散到鋼中去；PCD刀具在切削鋼、鐵材料時(shí)當(dāng)切削溫度高于800℃時(shí)，PCD中的碳原子將以很大的擴(kuò)散強(qiáng)度轉(zhuǎn)移到工件表面形成新的合金，刀具表面石墨化。鈷、鎢擴(kuò)散比較嚴(yán)重，鈦、鉭、鈮的抗擴(kuò)散能力較強(qiáng)。故YT類(lèi)硬質(zhì)合金耐磨性較好。陶瓷和PCBN切削時(shí)，當(dāng)溫度高達(dá)1000℃ 1300℃時(shí)，擴(kuò)散磨損尚不顯著。 工件、切屑與刀具由于材料的同，切削時(shí)在接觸區(qū)將產(chǎn)生熱電勢(shì)，這種熱電勢(shì)有促進(jìn)擴(kuò)散的作用而加速刀具的磨損。這種在熱電勢(shì)的作用下的擴(kuò)散磨損，稱為“熱電磨損”。

4）氧化磨損
當(dāng)溫度升高時(shí)刀具表面氧化產(chǎn)生較軟的氧化物被切屑摩擦而形成的磨損稱為氧化磨損。如：在700℃~800℃時(shí)空氣中的氧與硬質(zhì)合金中的鈷及碳化物、碳化鈦等發(fā)生氧化反應(yīng)，形成較軟的氧化物;在1000℃時(shí)PCBN與水蒸氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
2. 按磨損形式可分為：
1）前刀面損
在以較大的速度切削塑性材料時(shí)，前刀面上靠近切削力的部位，在切屑的作用下，會(huì)磨損成月牙凹狀，因此也稱為月牙洼磨損。在磨損初期，刀具前角加大，使切削條件有所改善，并有利于切屑的卷曲折斷，但當(dāng)月牙洼進(jìn)一步加大時(shí)，切削刃強(qiáng)度大大削弱，最終可能會(huì)造成切削刃的崩碎毀損的情況。在切削脆性材料，或以較低的切削速度及較薄的切削厚度切削塑性材料時(shí)，一般不會(huì)產(chǎn)生月牙洼磨損。

2）刀尖磨損
刀尖磨損為刀尖圓弧的后刀面及鄰近的副后刀面上的磨損，它是刀具上后刀面的磨損的延續(xù)。由于此處的散熱條件差，應(yīng)力集中，故磨損速度要比后刀面快，有時(shí)在副后刀面上還會(huì)形成一系列間距等于進(jìn)給量的小溝，稱為溝紋磨損。它們主要由于已加工表面的硬化層及切削紋路造成的。在切削加工硬化傾向大的難切削材料時(shí)，最易引起溝紋磨損。刀尖磨損對(duì)工件表面粗糙度及加工精度影響最大。
3）后刀面磨損
在很大切削厚度切削塑性材料時(shí)，由于積屑瘤的存在，刀具的后刀面可能不與工件接觸。除此之外，通常后刀面都會(huì)與工件發(fā)生接觸，而在后刀面上形成一道后角為0的磨損帶。一般在切削刃工作長(zhǎng)度的中部，后刀面磨損比較均勻，因此后刀面的磨損程度可用該段切削刃的后刀面磨損帶寬度VB來(lái)衡量。 由于各種類(lèi)型的刀具在不同的切削情況下幾乎都會(huì)了發(fā)生后刀面磨損，特別是切削脆性材料或以較小的切削厚度切削塑性材料時(shí)刀具的磨損主要是后刀面磨損，而且磨損帶的寬度VB的測(cè)量比較簡(jiǎn)便，因此通常都用VB來(lái)表示刀具的磨損程度。VB愈大，不但會(huì)使切削力增大，引起切削振動(dòng)，而且會(huì)影響刀尖圓弧處的磨損，從而影響加工精度及加工表面質(zhì)量。
2. 刀具防止破損的方法
1）針對(duì)被加工材料和零件的特點(diǎn)，合理選擇刀具材料的各類(lèi)和牌號(hào)。在具備一定硬度和耐磨性的前提下，必須保證刀具材料具有必要的韌性；
2）合理選擇刀具幾何參數(shù)。通過(guò)調(diào)整前后角，主副偏角，刃傾角等角度；
保證切削刃和刀尖有較好的強(qiáng)度。在切削刃上磨出負(fù)倒棱，是防止崩刀的有效措施；
3）保證焊接和刃磨的質(zhì)量，避免因焊接、刃磨不善而帶來(lái)的各種疵病。關(guān)鍵工序所用的刀具，其刀而應(yīng)經(jīng)過(guò)研磨以提高表面質(zhì)量，并檢查有無(wú)裂紋；
4）合理選擇切削用量，避免過(guò)大的切削力和過(guò)高的切削溫度，以防止刀具破損；
5）盡可能保證工藝系統(tǒng)具有較好的剛性，減小振動(dòng)；
6）采取正確的操作方法，盡量使刀具不承受或少承受突變性的負(fù)荷。
刀具崩刃的原因及對(duì)策
1）刀片牌號(hào)、規(guī)格選擇不當(dāng)，如刀片的厚度太薄或粗加工時(shí)選用了太硬太脆的牌號(hào)。
對(duì)策：
增大刀片厚度或?qū)⒌镀⒀b，選用抗彎強(qiáng)度及韌性較高的牌號(hào)。
2） 刀具幾何參數(shù)選擇不當(dāng)（如前后角過(guò)大等）。
對(duì)策：
可從以下幾方面著手重新設(shè)計(jì)刀具。
① 適當(dāng)減小前、后角。
② 采用較大的負(fù)刃傾角。
③ 減小主偏角。
④ 采用較大的負(fù)倒棱或刃口圓弧。
⑤ 修磨過(guò)渡切削刃，增強(qiáng)刀尖。
3）刀片的焊接工藝不正確，造成焊接應(yīng)力過(guò)大或焊接裂縫。
對(duì)策：
①避免采用三面封閉的刀片槽結(jié)構(gòu)。
②正確選用焊料。
③避免采用氧炔焰加熱焊接，并且在焊接后應(yīng)保溫，以消除內(nèi)應(yīng)力。
④盡可能改用機(jī)械夾固的結(jié)構(gòu)
4）刃磨方法不當(dāng)，造成磨削應(yīng)力及磨削裂紋；對(duì)PCBN銑刀刃磨后刀齒的振擺過(guò)大，使個(gè)別刀齒負(fù)荷過(guò)重，也會(huì)造成打刀。
對(duì)策：
①采用間斷磨削或金剛石砂輪磨削。
②選用較軟的砂輪，并經(jīng)常修整保持砂輪鋒利。
③注意刃磨質(zhì)量，嚴(yán)格控制銑刀刀齒的振擺量。
5） 切削用量選擇不合理，如用量過(guò)大，便機(jī)床悶車(chē)；斷續(xù)切削時(shí)，切削速度過(guò)高，進(jìn)給量過(guò)大，毛坯余量不均勻時(shí)，切削深度過(guò)小；切削高錳鋼等加工硬化傾向大的材料時(shí)，進(jìn)給量過(guò)小等。
對(duì)策：
重新選擇切削用量。
6） 機(jī)械夾固式刀具的刀槽底面不平整或刀片伸出過(guò)長(zhǎng)等結(jié)構(gòu)上的原因。
對(duì)策：
①修整刀槽底面。
②合理布置切削液噴嘴的位置。
③淬硬刀桿在刀片下面增加硬質(zhì)合金墊片。
7） 刀具磨損過(guò)度。
對(duì)策：
及時(shí)換刀或更換切削刃。
8） 切削液流量不足或加注方法不正確，造成刀片驟熱而裂損。
對(duì)策：
① 加大切削液的流量。
② 合理布置切削液噴嘴的位置。
③ 采用有效的冷卻方法如噴霧冷卻等提高冷卻效果。
④ 采用*切削減小對(duì)刀片的沖擊。
9） 刀具安裝不正確，如：切斷車(chē)刀安裝過(guò)高或過(guò)低；端面銑刀采用了不對(duì)稱順銑等。
對(duì)策：
重新安裝刀具。
10） 工藝系統(tǒng)剛性太差，造成切削振動(dòng)過(guò)大。
對(duì)策：
① 增加工件的輔助支承，提高工件裝夾剛性。
② 減小刀具的懸伸長(zhǎng)度。
③ 適當(dāng)減小刀具的后角。
④ 采用其它的消振措施。
11） 操作不慎，如：刀具由工件中間切入時(shí)，動(dòng)作過(guò)猛；尚未退刀，即行停車(chē)。
對(duì)策：
注意操作方法。