1、2.1.4 1.刀具磨损形式刀具磨损形式 2.磨损过程与磨钝标准磨损过程与磨钝标准 3.磨损原因磨损原因 4.刀具耐用度刀具耐用度 5.影响刀具耐用度的因素影响刀具耐用度的因素 第1页，共21页。正常磨损形式：正常磨损形式：前刀面磨损前刀面磨损 后刀面磨损后刀面磨损 前后刀面同时磨损前后刀面同时磨损 非正常磨损形式：非正常磨损形式：崩刃崩刃 剥落剥落 热裂热裂 塑性变形塑性变形 第2页，共21页。正常磨损形式正常磨损形式 前后刀面同时磨损前后刀面同时磨损 （切削塑性金属时，中等速（切削塑性金属时，中等速 度和中等进给量的情况下）度和中等进给量的情况下）后刀面磨损后刀面磨损 （切削脆性金属或切削
2、厚度较小时）（切削脆性金属或切削厚度较小时）前刀面磨损前刀面磨损 （高速、大进给切削塑性金属时）（高速、大进给切削塑性金属时）第3页，共21页。第4页，共21页。前刀面磨损前刀面磨损 月牙洼磨损月牙洼磨损 第5页，共21页。1)前刀面磨损前刀面磨损 第6页，共21页。2)后刀面磨损后刀面磨损 第7页，共21页。3)前、后刀面同时磨损前、后刀面同时磨损 第8页，共21页。2.磨损过程与磨钝标准磨损过程与磨钝标准磨损过程磨损过程三阶段三阶段第9页，共21页。2.磨损过程与磨钝标准磨损过程与磨钝标准磨钝标准磨钝标准 刀具用到急剧磨损前的最大磨损量。刀具用到急剧磨损前的最大磨损量。规定后刀面磨损带中间
3、均匀磨损量允许达到的最大值，规定后刀面磨损带中间均匀磨损量允许达到的最大值，以以VB表示。表示。（VB 值的大小与加工要求有关）值的大小与加工要求有关）参见参见 P39 表表2.8 第10页，共21页。3.磨损原因磨损原因 A、磨粒磨损、磨粒磨损（高速钢刀具）（高速钢刀具）切屑、工件的硬度虽然低于刀具的硬度，但其结构切屑、工件的硬度虽然低于刀具的硬度，但其结构中经常含有一些中经常含有一些硬度极高的微小的硬质点硬度极高的微小的硬质点，能在刀具，能在刀具表面刻划出沟纹，这就是磨粒磨损。表面刻划出沟纹，这就是磨粒磨损。硬质点有碳化物硬质点有碳化物(如如Fe3C、TiC、VC等等)、氮化物、氮化物(如
4、如TiN、Si3N4等等)、氧化物、氧化物(如如Si02、A12O3等等)和金属间化合物。和金属间化合物。第11页，共21页。3.磨损原因磨损原因 B、粘接磨损、粘接磨损（硬质合金刀具）（硬质合金刀具）切屑、工件与前、后刀面之间，存在很大的切屑、工件与前、后刀面之间，存在很大的压力和强烈的摩擦，因而它们之间会发生冷焊。压力和强烈的摩擦，因而它们之间会发生冷焊。由于摩擦副之间有相对运动，冷焊结被撕裂而带由于摩擦副之间有相对运动，冷焊结被撕裂而带走，从而造成磨损。走，从而造成磨损。第12页，共21页。3.磨损原因磨损原因 C、扩散磨损化学磨损、扩散磨损化学磨损 硬质合金刀具硬质合金刀具常见。常见。
5、第13页，共21页。3.磨损原因磨损原因 D、相变磨损、相变磨损 合金工具钢、高速钢常见。合金工具钢、高速钢常见。刀具表面金相组织发生变化刀具表面金相组织发生变化 造成刀具的塑性破坏造成刀具的塑性破坏 第14页，共21页。3.磨损原因磨损原因 E、氧化磨损、氧化磨损 当切削温度达当切削温度达700800时，空气中的氧时，空气中的氧便与硬质合金中的钴及碳化钨、碳化钛等发生便与硬质合金中的钴及碳化钨、碳化钛等发生氧化作用，产生较软的氧化物氧化作用，产生较软的氧化物(如如Co304、Co0、W03、TiO2等等)被切屑或工件擦掉而形成磨损，被切屑或工件擦掉而形成磨损，这称为氧化磨损。这称为氧化磨损。
6、第15页，共21页。3.磨损原因磨损原因 刀具磨损是由机械摩擦刀具磨损是由机械摩擦 热效应两方面因素作用造成的热效应两方面因素作用造成的第16页，共21页。4.刀具耐用度刀具耐用度T 刃磨刃磨后的刀具自开始切削直到磨损量达到磨钝后的刀具自开始切削直到磨损量达到磨钝标准为止的标准为止的总切削时间总切削时间T，称为刀具耐用度，称为刀具耐用度.切削行程切削行程lm：lm=vcT 加工的工件数加工的工件数 N 第17页，共21页。T与与Vc的关系曲线的关系曲线切削速度是影响T的重要因素。VcA/Tm第18页，共21页。刀具耐用度确定刀具耐用度确定 1、最高生产率耐用度TP：所确定的刀具耐用度能到达最高
7、的确生产率 2、最低生产成本耐用度TC：所确定的刀具耐用度能到达最低的生产成本第19页，共21页。5.影响刀具耐用度的因素影响刀具耐用度的因素 1)切削用量的影响：切削用量的影响：VC f ap （同对（同对 的影响）的影响）刀具耐用度方程：刀具耐用度方程：硬质合金车刀加工硬质合金车刀加工 b=0.637GPa 中碳钢，中碳钢，f0.7mm/r75.025.25pcafvCTvyvxpcvfavCmT第20页，共21页。5.影响刀具耐用度的因素影响刀具耐用度的因素2)刀具参数的影响：刀具参数的影响：0 T ；r 散热散热 T 3)工件材料：工件材料：HBs b 功耗功耗 磨损磨损 T 4)刀具材料：热硬性刀具材料：热硬性 耐磨耐磨 T 。第21页，共21页。
