金属切削加工中刀具损耗的原因

冷暖自知

在金属切削过程中，刀具总会发生磨损，刀具的磨损与刀具材料、工件材料性质及切削条件都有关系。
  刀具的磨损可分为正常磨损和非正常磨损两类。在正常切削情况下，刀具磨损的基本形态表现为刃口磨损、前刀面磨损、后刀面磨损和刀尖磨损四种。非正常磨损形式，表现为刀具破损、塑性变形等。刀具磨损原因主要有以下几种：
  1、硬质点磨损 因为材料中含有一些碳化物、氮化物、积屑瘤残留物等质点杂质。
  2、粘结磨损 加工过程中，切屑与刀具接触面在一定的温度与压力下，产生塑性变形而发生冷焊现象，刀具表面粘结点被切屑带走而发生的磨损。
  
  3、扩散磨损 由于切削时高温作用，刀具与工件材料中的合金元素相互扩散，而造成刀具磨损。
  4、氧化磨损 硬质合金刀具切削温度达到700-800℃时，刀具中一些碳、钴、碳化钛等被空气氧化，在刀具表层形成一层硬度较低的氧化膜，当氧化膜磨损掉后在刀具表面造成的磨损。
  5、相变磨损 在切削的高温下，刀具金相组织发生改变，从而引起硬度降低造成的磨损。
  
  刀具在断续切削条件下，由于强烈的机械与热冲击，超过刀具材料强度，将引起刀具破损。在交变机械载荷作用下，降低了刀具材料疲劳强度，容易引起机械裂纹而破损。
  影响刀具寿命的因素较多，主要归纳为5个方面：工件材料、刀具材料及其几何参数、切削用量、刀具的刃磨质量、润滑冷却条件。
  切削速度对切削温度影响最大，因而切削速度对刀具寿命的影响最大。在制定切削用量时，需确定具体切削工序的切削深度、进给量、切削速度及刀具寿命。需综合考虑生产率、加工质量和加工成本。切削深度的选择，进给量的选择，切削速度的选择需科学合理。
  
  从介质方面考虑，切削液选择也需多方面考量，重点关注切削液的润滑性能、冷却性能。通常在粗加工过程中，切削量大，易出现刀具磨损严重，现场烟雾较多问题。可以通过调整切削液浓度或使用冷却性能优异的切削液。加工过程中出现崩刀，重点核查刀具材质、强度等几何参数是否满足要求。