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刀具的破损

 刀具的破损往往发生于刀具材料脆性较大或工件材料硬度高的加工中。据统计,硬质合金刀具的失效有50%是破损所造成的。刀具破损的形式有脆性破损和塑性破损两类。
   1.脆性破损  刀具破损前切削部分没有明显的形变,成为脆性破损,脆性破损常发生在硬质合金、陶瓷等硬度高、脆性大的刀具上。脆性破损又可分为以下几种形式。
   a.崩刃    当工艺系统的刚性较差、断续切削、毛坯余量不均匀或工件材料中有硬质点,气孔、砂眼等缺陷时,切削过程中有冲击力的作用。此时切削刃由于强度不足可能会产生一些小的锯齿缺口,称为崩刃。崩刃多发生于切削过程早期。
   b.碎裂    刀具切削部分呈块状损坏称为碎裂。硬质合金刀具和陶瓷刀具断续切削时会在刀尖处发生这种形式的早期破损。如果碎裂范围小,刃磨后刀具还可继续使用;如果碎裂范围大,则刀具无法再重磨使用。大块碎裂往往由很大的冲击力的作用或刀具材料的疲劳造成。刀锯材料本身内在质量不好也可能导致大块碎裂。
   c.剥落    剥落是指刀具表面材料呈片状的脱落。刀具在焊接、刃磨后,表层材料上存在着残余应力或者显微裂纹,当刀具受到冲击作用后,表层材料发生剥落。剥落可发生在前后刀面上,有时和切削刃一同剥落。脆性大的刀具材料较易发生剥落。积屑瘤剥离切削区域时也可能造成刀具材料的剥落。
   d.热裂    在较长时间的断续切削后,由于热冲击,刀具上会产生热裂纹。在机械冲击的作用下,裂纹扩展,导致刀具材料碎裂或断裂。硬质合金刀具切削时,切削液不充分也容易导致刀具热裂。

   象恒锯片

    2.塑性破损    在高温高压作用下,刀具会因切削部分塑性流动而迅速失效,这称为塑性破损。刀具的塑性破损直接同刀具材料和工件材料的硬度比有关,硬度比越大,越不容易大声塑性破损。硬质合金刀具的高温硬度高,一般不容易发生塑性破损,而高速钢的耐热性较差,就容易发生这种现象。

   在实际加工中,合理选择刀具材料和切削部分几何参数,选择适当的切削用量,可以减少刀具的破损。采用负的刃倾角、韧磨负倒棱等,可以提高刀具抗冲击的能力。使用高速钢刀具时,不宜采用过高的切削速度。
   另外,提高加工工艺系统的刚性以防止切削振动,提高刀具焊接、刃磨的质量,合理使用切削液等都有利于防止刀具的破损。


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