刀具的基本原理及概述
机械加工刀具工作原理

机械加工刀具工作原理机械加工刀具是用于进行各种金属材料切削、车削、钻孔、铣削等工序的工具。
在机械加工过程中,刀具起着至关重要的作用。
了解机械加工刀具的工作原理,对于提高加工效率和质量具有重要意义。
1. 切削原理机械加工刀具的基本原理是通过切削材料来实现加工目的。
刀具切削时,其刃口与工件接触并对工件进行剪切,将工件上的材料切割下来,从而使工件形状或尺寸发生变化。
切削过程主要涉及到力的施加和刃口形状的设计。
2. 切削力切削力是刀具在切削过程中作用于工件的力。
切削力大小直接影响加工负荷和刀具的耐用性。
切削力分为主切削力和辅助切削力。
主切削力是指沿着刀具运动轴向的切削力,决定刀具在切削过程中的切削能力。
辅助切削力是指与主切削方向垂直的力,如横切力和进给力等。
3. 刀具材料机械加工刀具使用的材料通常需具有较高的硬度、强度和耐磨性。
常见的刀具材料包括高速钢、硬质合金、陶瓷、多晶体立方氮化硼等。
不同的切削材料要求选择不同的刀具材料,以满足不同的加工需求。
4. 刃口形状刃口是机械加工刀具上起切削作用的部分,其形状对切削性能有着重要影响。
常见的刃口形状有直刃、斜刃、弯刃等。
直刃广泛应用于车削、钻孔等工序,而斜刃适用于铣削等切槽工序。
刃口的选择应根据具体加工要求和工件材料进行合理匹配。
5. 切削液切削液是机械加工过程中不可或缺的辅助工具。
它可以降低切削温度、减少摩擦、延长刀具寿命,并改善加工表面质量。
常见的切削液包括切削油、切削液剂和切削油乳液等。
选择合适的切削液要考虑刀具材料、工艺要求和环境要素。
6. 刀具磨损与修复由于长时间使用和切削过程中的摩擦作用,刀具会逐渐磨损。
刀具磨损会导致切削力增大、加工精度下降和加工表面粗糙等问题。
因此,及时检查和修复刀具磨损是保证加工质量和刀具寿命的关键。
常见的刀具修复方法包括研磨、镀覆等。
7. 刀具选择和应用不同的加工任务需要选择合适的刀具类型和规格。
刀具的选择应该综合考虑工件材料、切削模式、切削参数和加工要求等因素。
刀的切割工作原理

刀的切割工作原理刀的切割工作原理是利用刀刃的锋利边缘对物体施加压力和剪切力,实现将物体分割为两个或更多部分的过程。
刀具是用来切割的工具,广泛应用于工业制造、家庭生活以及医学和手术等领域。
刀刃的锋利边缘是刀具切削的关键部分。
刀刃通常由高硬度、高耐磨的材料制成,如高速钢、碳化硅、氧化锆等。
这些材料具有优异的硬度和切削性能,能够有效地切割各种物体。
刀的切割原理包括割裂、剪切和挤压等过程。
割裂是指刀刃对物体的冲击和切削,通过割断物体内部的连接结构来实现切割。
剪切是指刀刃在物体表面施加剪切力,使物体沿切割线产生滑动分离。
挤压是指刀刃在物体上施加压力,将物体挤压变形而实现切割。
刀具的切削形式包括拉切、压切和剪切等。
拉切是指刀具在物体上施加拉力,使物体发生断裂分离。
压切是指刀具在物体上施加压力,将物体连续压迫扭曲分离。
剪切是指刀具的两侧同时对物体施加反向的剪切力,使物体沿切割线产生剪切断裂。
刀的切割过程中,刀刃与物体之间需要克服切割阻力。
切割阻力包括摩擦阻力、变形阻力和黏附阻力等。
摩擦阻力是刀刃在物体表面与物体之间的阻力,与物体表面的粗糙度、润滑条件和刀具的材质有关。
变形阻力是指物体的可塑性造成的阻力,切割时需要克服物体的变形能力。
黏附阻力是指物体表面的粘附力,使刀刃在切割过程中容易粘附在物体表面。
刀的切割性能与刀具的几何形状、角度和刀刃的刃口质量有关。
切割性能主要包括切割力、切削速度和切割效率等。
切割力是指刀具对物体施加的力和压力,是刀具切削性能的重要指标。
切削速度是指刀具在单位时间内切削物体的长度,是切削效率的影响因素之一。
切割效率是指刀具单位时间内切削物体的能力,高效率的切割可以提高工作效率和生产能力。
在刀的切割过程中,还需要考虑一些因素,如切削液的使用和切削温度的控制。
切削液可以降低切削阻力,冷却刀具和物体,减少摩擦和热量的产生,提高切削质量和刀具寿命。
切削温度的控制可以避免物体过热和变形,保证切割质量和生产效率。
加工中心刀具工作原理详解

加工中心刀具工作原理详解
加工中心刀具的工作原理是通过切削刀具在工件上进行切削、铣削、钻孔、镗削等加工操作,实现工件形状、尺寸和表面质量的精确加工。
具体工作原理可分为以下几个步骤:
1. 夹紧工件:首先,将待加工的工件夹持到加工中心的工作台上。
工作台通常是多轴旋转的,可以在不同的角度上固定工件以便于进行多个方向上的加工。
2. 选择合适刀具:根据具体的加工任务和要求,选择适当的切削刀具。
切削刀具的选择包括刀具类型(例如铣刀、钻头、镗刀)和刀具的材质、形状、尺寸等。
3. 刀具路径规划:根据加工任务和工件的几何形状,通过计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)软件,对刀
具的运动路径进行规划。
路径规划一般考虑切削刀具的进给速度、转速,以及加工深度等参数。
4. 进行切削加工:按照事先规划好的刀具路径,将切削刀具移动到正确的位置,然后启动加工中心进行切削加工操作。
加工中心的主轴通常是高速旋转的,切削刀具通过主轴进行驱动。
5. 冷却润滑:在加工过程中,切削刀具会因为摩擦而产生高温,为了保证加工质量和刀具寿命,需要使用冷却润滑剂进行冷却和润滑。
6. 控制与监测:加工中心通常可以通过计算机数控(CNC)
系统进行精确控制。
CNC系统可以控制刀具的运动路径、进给速度、切削力等参数,以及对加工过程实时监测和检测,如工件尺寸、表面粗糙度等。
通过以上步骤,加工中心刀具可以对工件进行精确高效的加工操作。
加工过程中,刀具的切削、铣削、钻孔等操作可根据具体的工件需求进行不同的组合,实现各种复杂的形状和结构的加工。
金属切削原理与刀具的基本概述

金属切削原理与刀具的基本概述金属切削是通过切削工具对金属材料进行切削,以实现加工目标的一种常见的金属加工方法。
切削工具是实现切削过程的关键元素,它的设计和选择对于切削加工质量和效率具有重要影响。
本文将概述金属切削原理以及刀具的基本概念,以帮助读者深入了解金属切削的基本原理和刀具的工作原理。
金属切削原理涉及刀具与金属工件之间的物理力学相互作用。
切削过程中,切削刃与工件接触,施加切削力并逐渐移除金属屑来实现切削。
切削力主要有切向力、法向力和主切削力组成。
切向力是切削力在切削方向上的分力,它决定了切削刃与工件之间的相对运动。
法向力是切削力在垂直于切削方向上的分力,它将工件稳定固定在工作台上。
主切削力是切削力在切削方向上的主要分力,它直接影响切削刃的切削能力和工件的表面质量。
刀具的选择和设计对于切削过程的效率和质量有重要影响。
常见的刀具类型包括立铣刀、车刀、钻头和铰刀等。
刀具的形状、材料和刃口几何形状都对刀具的切削能力和寿命产生影响。
刀具的材料通常选择硬度高、耐磨损和高温稳定性好的材料。
常见的刀具材料包括高速钢、硬质合金和陶瓷材料。
高速钢具有较高的硬度和耐磨性能,适用于一般的切削工作。
硬质合金刀具由金属碳化物颗粒与钴合金基体组成,具有更高的硬度和热稳定性,适用于高速切削和难切削材料的加工。
陶瓷刀具具有优异的耐磨性和高温稳定性,适用于高速、高温的切削工作。
刀具的刃口几何形状对切削过程的效率和质量具有重要影响。
常见的刃口几何形状包括平行刀刃、斜切刀刃和弧形刀刃等。
刃口的选择应根据加工类型、材料和表面质量要求进行合理选择。
此外,切削参数的选择也是确保切削过程顺利进行的关键因素。
切削参数包括切削速度、进给速度和切削深度等。
切削速度决定了刀具与工件之间的相对运动速度,进给速度则决定了切削刃每分钟移除的金属量,切削深度是切削刃切入工件的深度。
在切削过程中,润滑和冷却也是必不可少的。
刀具和工件之间的摩擦和热量会导致刀具磨损和工件热变形。
速锋刀设备的基本原理-概述说明以及解释

速锋刀设备的基本原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容:速锋刀设备是一种切割工具,被广泛应用于许多行业,如金属加工、建筑、汽车制造等。
它具有快速、高效、精确的切割能力,因此在工业生产中扮演着重要的角色。
速锋刀设备的基本原理是通过高速旋转的切削工具来实现切割。
这个切削工具通常是一个圆盘状刀片,也可以是其他形状的刀具。
切削工具通过电机或其他动力源的驱动,产生高速旋转的动力,将刀片的锋利部分带入要切割的物体上,以产生切削效果。
速锋刀设备的切割效果取决于刀片的锋利度、切削速度和切割物体的性质。
锋利的刀片可以更容易地切割物体,而高速的切削速度可以提高切割效率。
切割物体的性质也会影响切割效果,例如硬度、厚度和形状都会对切割过程产生影响。
除了基本的切割原理,速锋刀设备还可以通过一些辅助功能来提高其切割能力。
例如,一些速锋刀设备配备了冷却系统,可以将切削时产生的热量迅速散发,以避免物体受到热损伤。
另外,一些设备还带有吸尘装置,可以及时清理切削产生的碎片,保持工作区域的清洁。
总之,速锋刀设备是一种高效、精确的切割工具,通过旋转的切削工具实现切割效果。
它在各个行业中都扮演着重要的角色,并且通过辅助功能不断完善和提高其切割能力。
在未来,随着科技的不断发展,速锋刀设备的性能和功能还将得到进一步的提升,为人们的生产生活带来更多便利和效益。
1.2 文章结构文章结构的设计是为了将信息有条理地呈现给读者,使读者能够清晰地理解和掌握文章的内容。
本文的文章结构主要包括引言、正文和结论三个部分。
引言部分旨在引领读者进入主题,概述文章的内容、目的和涉及的范围。
通过简要介绍速锋刀设备的基本原理,提出本文的目的和重要性,为读者打开认识和理解速锋刀设备的大门。
正文是文章的主体部分,包含了详细的速锋刀设备的基本原理的讲解和论述。
要点1将详细介绍速锋刀设备的基本原理中的重要概念、原理和关键技术,将逐步展开,以帮助读者逐步理解速锋刀设备的工作原理。
刀的切割工作原理

刀的切割工作原理
刀的切割工作原理是利用刀的锋利边缘对物体进行分割。
刀具通常由坚硬材料制成,如钢、陶瓷或碳纤维复合材料,以确保切割时能保持锋利。
切割过程中,刀的锋利边缘与物体表面接触,并施加一定的压力。
当物体的抗剪强度小于刀的压力时,刀具就能够将物体分割为两个或多个部分。
根据切割目标的不同,刀具可以有不同的形状和结构。
常用的刀形包括直刀、弯刀、锯齿刀等。
刀的锋利边缘可以是平整的直线,也可以是曲线或锯齿状,以适应不同的切割需求。
切割过程中,刀具的运动方式也会影响切割效果。
手动切割时,操作者会通过手腕和手臂的运动来施加力度和方向。
自动切割时,刀具通常由机械装置或电动机驱动,以保证更稳定和精准的切割。
除了刀具的形状和运动方式,切割的材料性质也会影响切割效果。
柔软材料如纸张、布料可以通过较小的力度和较少的刃数实现切割。
而硬质材料如金属、石材则需要更大的力度和更多的刃数来完成切割。
综上所述,刀的切割工作原理是利用刀的锋利边缘施加压力,将物体分割为两个或多个部分。
切割效果受刀具形状、运动方式和切割材料性质等因素的影响。
成型刀的原理

成型刀的原理成型刀是一种常见的用来切割和加工材料的工具,它的原理是通过刀具与工件之间的相对运动,使切削刃对工件施加作用力,并切削掉工件上的材料,从而实现切削和加工的目的。
以下是对成型刀原理的详细介绍。
1.成型刀的分类在了解成型刀的原理之前,首先需要了解成型刀的分类。
按照使用方式和原理,成型刀可以分为手工刀具、机械刀具和电动刀具等。
其中,手工刀具主要通过人力来驱动刀具进行切削,机械刀具则需要配合机械设备来驱动。
电动刀具则是通过电力驱动,具有高效、方便的特点。
2.切削原理成型刀的切削原理基于科学力学和材料力学的基本原理。
当切削刃与工件接触时,使切削刃对工件施加一定的作用力。
通过施加作用力,切削刃对工件的剪切力和切削力产生作用,从而切削掉工件上的材料。
切削过程涉及到速度、力量和热量等因素。
一般来说,切削速度的选择取决于材料的种类和硬度。
同时,切削速度和进给速度的选择也是为了避免热量的积聚,以保证工件不会受到过热的影响。
3.切削角度切削角度也是影响成型刀切削性能的重要因素之一。
常见的切削角度包括切刃角、前角和侧角等。
切刃角是指切削刃与工件接触的切线和切削方向之间的夹角,它的主要作用是分割切削,减小切削阻力和磨损。
前角和侧角是刀具与工件接触时,刀具的切削地面和垂直于切削方向面的夹角,它们的大小对切削力和切削表面的光滑度有明显的影响。
4.刀具材料与涂层刀具材料的选择也是影响成型刀性能的重要因素之一。
常见的刀具材料包括高速钢、硬合金和陶瓷等。
不同的材料具有不同的硬度和耐磨性能,可以适应不同材料的切削加工需求。
此外,一些刀具还会通过涂层来提高其性能。
常见的涂层材料包括氮化物、碳氮化物和钛铝氮等,它们能够提高刀具的硬度和耐磨性,延长刀具的使用寿命。
5.成型刀的运动方式成型刀的运动方式也是影响切削效果的重要因素之一。
成型刀的运动方式可以分为直线运动和循环性运动。
在直线运动中,成型刀通过直线运动来切削工件,这种方式适用于一些简单的加工任务。
刀具切削的工作原理

刀具切削的工作原理刀具切削是现代工业中常见的加工方式之一,它广泛应用于各个行业,如机械制造、汽车制造、航空航天等等。
本文将详细介绍刀具切削的工作原理,并分点列出其重要的方面。
一、切削工具与刀具材料1. 切削工具:包括刀具刀片、钻头、铣刀等。
它们的形状、尺寸和材料的选择直接影响到切削加工的效果。
2. 刀具材料:常见的刀具材料包括硬质合金、高速钢、陶瓷等。
不同材料具有不同的硬度、韧性和耐磨性,能够应对不同材料的切削需求。
二、切削原理1. 花削原理:切削刀具在工件上作圆周运动,通过将切屑削掉的方式实现切削。
适用于外圆、内圆等工件的加工。
2. 铣削原理:切削刀具以较高速度旋转,通过将工件上一层或多层金属削下来的方式实现切削。
适用于直线、曲线等多种形状的加工。
3. 钻削原理:切削刀具以旋转的方式进入工件内部,通过刮削或削下的方式实现切削。
适用于孔加工。
4. 切下原理:切削刀具削下工件上的金属,如钻孔、车削等。
适用于各种形状的加工。
三、切削过程的物理现象1. 切削力:切削过程中,切削刀具对工件施加一定的力。
切削力的大小和方向会影响切削刀具和工件的磨损、加工精度等。
切削力分为切削力和切向力两个方向。
2. 切削热:切削过程中,由于切削力和摩擦力的作用,会产生大量的热量。
高温会导致刀具变软、变形,也会对工件表面造成损伤。
因此,切削过程需要保持适当的冷却和润滑。
3. 切削震动:切削过程中,由于刀具和工件的摩擦以及其它因素,会产生切削震动。
切削震动会导致切削失准、加工表面质量差等问题。
因此,需要采取措施来减小切削震动。
四、切削参数的选择1. 切削速度:切削速度是指切削刀具和工件之间的相对速度。
选择合适的切削速度可以提高生产效率,同时也要考虑刀具材料的耐磨性。
2. 进给量:进给量是指刀具单位时间内移动的距离。
合理的进给量能够控制加工负荷和加工精度。
3. 切削深度:切削深度是指刀具在一次切削过程中进入工件的深度。
切削深度的选择与切削力、切削热等因素密切相关。
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刀具的基本原理及常用问题讲解刀具的基本原理及常用问题讲解其实,要讲解切削刀具的基本原理真是一件不容易的事,真正要了解切削原理,必定要从实践开始。
麦董就要求我们要“用好刀”。
其意一:刀具部在选用刀具的时候,必须根据公司实际加工情况,选用适合我们的好用的刀。
一把好的刀,不仅是指刀粒材质硬度的韧性好、切削角度、断屑槽设计精妙等,而最重要的是此刀具能否切削你所需的工件,达到预期的目的,如加工效率、光洁度、精度、刀刃寿命、可靠性、甚至稳定性等…….其意二:必须正确使用刀具。
这就是今晚我们所要讨论的范围。
一、影响刀具切削条件的各项可能性(一)刀具本身的设计:如刀具的材质的耐磨度、坚硬度,还有刀刃的切削角度、刀刃在刀体上支承的稳固度。
(二)刀具与刀柄的配合:刀柄是机械将切削力传到刀具的媒介,如果刀柄设计得不妥,将会大大减低了刀具的威力及寿命;例如,产生震动,刀具中心偏移;刀刃后角刃口支承不足而使刀刃过早崩裂等。
(三)机械本身的刚性:若果机械不能提供一个稳定的切削环境给刀具;例如进刀量不稳定,切削速度不稳定甚至震动等,也会是加工的致命伤。
(四)被加工工件夹紧的方式及稳定性:很多刀具寿命不稳定的主要原因(人为)是工件未有被夹紧在机械之上,引致移位或震动做成超差或刃崩。
(五)切削条件设定错误:由于操作者对切削速度、进刀量不甚了解,错误地设定了切削条件,引致刀具不正常损耗等现象,在我司经常发生。
(六)错误选刀,不考虑切削特性:由于刀具部未能将刀具调度,往往出现用长刀做浅孔浅框的现象。
(七)切削液:在精加工中,切削液的浓度对表面光洁度,精度影响很重要,而且对延长刀刃寿命也有一定的帮助。
(八)其他因素:如工件的特性、进刀方向等也是因素之一。
二、被切削材与切削材被切削材分为 P类――钢材、长削类金属M类――不锈钢、有色金属K类――铸铁、铸钢切削材(硬质合金、Cermet(金属陶瓷)、或陶瓷)也用P 、M、 K分类。
用以切削P 类的可分为P1-P50,通常P40-P50刀片韧性强,但易于被磨损,所以适用于一些不稳定的切削情况下使用,反之P5-P10刀片硬度高,抗磨损能力强,但易于崩脱,所以在切削条件稳定或切削一些较硬材料才会使用。
一般来说P20-P30(P35)的材质最广泛被使用。
其他如M类及K 类原理大致相同除了用切削的长度来区分P、M及K类之特性外,更可用切削力来区分。
铣削的使用功率P=(ap X ae X Vf X Kc) / 60,000,000*ηKc=1700-2500(P类材料)=2000-3200(M类材料)=1000-1500(K类材料)η=机械效率=0.85(一般铣床)ap=切削深度(刀刃)mmae=切削宽度(刀盆)mmVf=进刀速度(每分钟) mm / min在金属切削过程中产生大量的热能,此热量主要来自磨擦阻力及将被切削材的切屑与主体分离所释放的能量,切削刀刃面的温度可达到1000℃,现今使用的切削刀具通常会使80%热量由切屑带走,以免影响刀刃及工件。
传统刀具因切削速度不高及普遍使用切削液,所以热量不是一个重要问题,但在高效能切削时,最好不要采用少量切削液,因切削液在刀刃很快蒸发,不但达不到预期效果,反而使刀刃因热度不均而崩裂。
所以通常粗加工是不用切削液而精加工或钻孔时才用大量切削液以提高精度及增加刀刃寿命。
三、材料与刀具在模具所使用的钢材之中,切削性能最好的可以算是#45 中碳钢 ; 其次是2312 。
合金元素在材料中,对切削性能起了很大的影响,例如硫是杂质,但硫的存在帮助切削。
铬是抗锈蚀的主要元素,但铬会使切削困难,易使切屑粘在刀刃之上,形成切削瘤;所以2316,2083,S136H等钢是不利于切削。
★★选用一些刀刃锋利的刀具(大正前角);但钢材本身的硬度也对切削有很大影响,NAK80有HRC38-40度,718H也有差不多HRC40的硬度,对高速钢及锋钢刀具来说,切削是非常困难的。
★★尽量选用自身硬度较高的刀具(如圆刀加工王牌选用SM30材质的刀粒,加工硬料选用4030材质的刀粒);一些钢材,不是用锯切开,而是用火焰切割的,所以有切边不平而且硬化的现象,增加加工难度。
★★选用一些切削刃可抵受冲击力或刀刃韧性较强的刀具(负前角)四、刀刃磨损切削过程中刀具在切除工件上的金属层,同时工件与切屑也对刀具起作用,使刀具磨损。
刀具严重磨损,会缩短刀具使用时间,恶化加工表面质量,增加刀具材料损耗。
因此,刀具磨损是影响生产效率、加工质量和成本的一个重要因素。
(一)刀具磨损的分类刀具磨损分为正常磨损和非正常磨损两大类:1、正常磨损正常磨损是指在刀具设计与使用合理,制造与刃磨质量符合要求的情况下,刀具在切削过程中逐渐产生的磨损。
正常磨损主要包括下述三种形式。
(1)后刀面磨损在与切削刃连接的后刀面上,磨出长度为b、后角等于或小于零的棱面。
根据棱面上各部位磨损特点,可分为三个区域,如图1所示:C 区在近刀尖处是磨损较大的区域,这是由于温度高、散热差而造成的。
其磨损量用高度VC表示。
N 区近待加工表面,约占全长1/4的区域。
在它的边界处磨出较长沟痕,这是由于表面氧化皮或上道工序留下的硬化层等原因造成的。
它亦称边界磨损,磨损量用VN表示。
B 区在C、N区间较均匀的磨损区。
磨损量用VB表示。
其中局部出现的划痕、深沟的高度用VBmax表示。
(2)前刀面磨损切屑在前刀面上流出时,由于磨擦、高温和高压作用,使前刀面上近切削刃处磨出月牙洼。
前刀面的磨损量用月牙洼深度KT表示,月牙洼的宽度为KB。
(3)前、后刀面同时磨损经切削后刀具上同时出现前刀面和后刀面磨损。
这是在切削塑性金属时,采用大于中等切削速度和中等进给量时较常出现的磨损形式。
在生产中,较常见到的是后刀面磨损,尤其是在切削脆性金属和每齿进给量fz较小的情况下;月牙洼磨损通常是在高速、大进给(fz>0.5mm)切削塑性金属时产生的。
2、非正常磨损非正常磨损是指刀具在切削过程中突然或过早产生损坏现象。
其中有:(1)破损在切削刃或刀面上产生裂纹、崩刃或碎裂。
(2)卷刃切削时在高温作用下,使切削刃或刀面产生塌陷或隆起的塑性变形现象。
(二)刀刃磨损的过程正常磨损情况下,刀具磨损量随切削时间增多而逐渐扩大。
典型磨损过程如图3所示,图中大致分为三个阶段:初期磨损阶段(I段)在开始切削的短时间内,磨损较快。
这是由于刀具表面粗糙不平或表层组织不耐磨引起的;正常磨损阶段(Ⅱ段)随着切削时间增长,磨损量以均匀的速度加工。
这是由于刀具表面磨平后,接触面增大,压强减小所致。
AB线段基本上呈直线,单位时间内磨损量称为磨损强度,该磨损强度近似为常数。
急剧磨损阶段(Ⅲ段)磨损量达到一定数值后,磨损急剧加速、继而刀具损坏。
这是由于切削时间过长,磨损严重,切削温度剧增,刀具强度、硬度降低所致。
刀具磨损过程曲线是衡量刀具切削性能好坏的重要依据。
在使用刀具时,应该控制刀具在产生急剧磨损前必须重磨或更换新刀刃。
这时刀具的磨损量称为磨损限度或磨钝标准。
由于后刀面磨损是常见的,且易于控制和测量,因此,规定后刀面上均匀磨损区的宽度VB 值作为刀具的磨钝标准。
在ISO标准中,供作研究用推荐的高速钢和硬质合金刀具磨钝标准为:(1)在后刀面B区内均匀磨损VB=0.3mm;(2)在后刀面B区内非均匀磨损VBmax=0.6mm;(3)月牙洼深度标准KT=0.06+0.3f,(f为mm/r);(4)精加工时根据需达到的表面粗糙度等级确定。
实际生产中磨钝标准应根据加工要求制订:粗加工磨钝标准是根据能使刀具切削时间与可磨或可用次数的乘积最长为原则确定的,从而能充分发挥刀具的切削性能,该标准亦称为经济磨损限度;精加工磨钝标准是在保证零件加工精度和表面粗糙度条件下制订的,因此VB值较小。
该标准亦称工艺磨损限度。
刀具磨损十步曲:(1)开始切削不久,刀刃前角开始磨损(2)切削力增加,机械功率相应提升(3)工件精度开始难以控制(4)工件表面光洁度下降(5)工件边缘有披锋(6)工件温度提升(7)切屑温度高,颜色改变(8)切屑外形不规则,切屑边缘有披锋(9)刀具切削时发出不寻常声响(10)工件机械不停跳动(三)刀具磨损原因切削时刀具的磨损是在高温高压条件下产生的。
因此,形成刀具磨损的原因就非常复杂,它涉及机械、物理、化学和金相等的作用。
现将其中主要的原因简述如下:1、磨粒磨损(Abrasive Wear)在切削过程中,刀具上经常被一些硬质点刻划出深浅不一的沟痕。
这主要由于“磨粒”的切削作用造成的。
构成这些“磨粒”硬质点的来源,是切屑底层和切削表面材料中含有氧化物(SiO、Al2O3等)、碳化物(Fe 3C、TiC等)和氮化物(Si2N4、Al N等)的硬元素。
此外,还有粘附着积屑瘤的碎片和锻造表皮和铸件表面上残留的夹砂。
磨粒磨损对高速钢作用较明显。
因为高速钢在高温时的硬度较有些硬质点(SiO、Al2O3、TiC、Si2N4、)低,耐磨性差。
此外,硬质合金中粘结的钴也易被硬质点磨损。
为此,在生产中常采用细晶粒碳化物的硬质合金或减少钴的含量来提高抗磨损能力。
当两个颊互相磨擦时,被切削物表面较硬的粒子就会向刀刃表面磨擦(磨削一样),令刀刃刃口磨损,所以刀刃材质越硬,抗磨损的能力越强。
2、粘结磨损(Adhesion Wear)切屑与前刀面、加工表面与后刀面之间在正压力和温度作用下,接触面间吸附膜被挤破,形成了新鲜表面接触,当接触面间达到原子间距离时就产生粘结。
粘结磨损就是由于接触面滑动时在粘结处产生剪切破坏造成的。
通常剪切破坏在较软金属一方,但刀面受到磨擦、压力和温度连续作用下使强度降低,也会破坏。
图为两种材料粘结情况。
此外,当前刀面上粘结的积屑瘤脱落后,带走了刀具材料也形成粘结磨损。
粘结磨损的程度与压力、温度和材料间亲合程度有关。
例如在低速切削时,由于切削温度低,故粘结是在正压力下接触点处产生塑性变动所致,亦称为冷焊;在中速时由于切削温度较高,促使材料软化和分子间的热运动,更易造成粘结。
用YT类硬质合金加工钛合金或含钛不锈钢,在高温作用中钛元素之间的亲合作用,也会产生粘结磨损。
所以,低、中速切削时,粘结磨损是硬质合金刀具的主要磨损原因。
3、扩散磨损(Diffusion Wear )切削时在高温作用下,接触面间分子活动能量在,造成了合金元素相互扩散置换,使刀具材料机械性能降低,若再经磨擦作用,刀具容易被磨损。
扩散磨损是一种化学性质的磨损。
如图所示,以钨钴硬质合金与钢之间扩散过程为例,图1为切屑与刀面上元素分布情况。
由于温度的作用,如图2所示,使硬质合金中W、Co和C原子向钢中扩散,然后被切屑和加工表面带走。
硬质合金中失去W后,在结晶组织中出现空穴。
此外,失去了Co后削弱了粘结强度。
与此同时,材料中Fe原子向刀具中扩散,使刀面表层形成了新的材质。