2.5刀具磨损与耐用度PPT格式课件下载.ppt

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4）边界磨损）边界磨损切削钢料时，常在主切削刃靠近工件外皮处以及刀尖处的后刀面上，磨出较深的沟纹，这就是边界磨损（图例）。

加工铸、锻等外皮粗糙的工件，也容易发生边界磨损。

（2）非正常磨损）非正常磨损刀具的非正常磨损是指在切削过程中，刀具的磨损量尚未达到磨钝标准值就突然无法正常使用，即刀具发生破损。

1）脆性破损脆性破损2）塑塑性破损性破损在振动、冲击切削条件的作用下，刀具尚未发生明显磨损（VB0.1mm），但刀具切削部分却出现了刀刃微崩或刀尖崩碎、刀片或刀具折断、表层剥落、热裂纹等现象，使刀具不能继续工作，这种破损称为脆性破损。

切削时，刀具由于高温高压的作用，使刀具前、后刀面的材料发生塑性变形，刀具丧失切削能力，这种破损称为塑性破损。

防止刀具破损的措施防止刀具破损的措施二、刀具磨损的原因二、刀具磨损的原因1.硬质点磨损硬质点磨损2.粘结磨损粘结磨损3.扩散磨损扩散磨损切削时，切屑、工件材料中含有一些碳化物、氮化物和氧化物等硬质点以及积屑瘤碎片等，可在刀具表面刻划出沟纹，这就是磨料磨损。

低速切削时，磨料磨损是刀具磨损的主要原因（HSS刀）切削时，切屑、工件与前、后刀面之间存在很大的压力和强烈的摩擦，形成新鲜表面接触而发生冷焊粘结。

由于切屑在滑移过程中产生剪切破坏，带走刀具材料，从而造成粘结磨损。

中速切削形成不稳定积屑瘤时，磨损严重；

刀工材料硬度比小亲合力大时磨损严重；

刀具刃磨质量差磨损严重。

在切削高温下，使工件与刀具材料中的合金元素在固态下相互扩散置换造成的刀具磨损，称为扩散磨损,切削温度越高扩散越快；

刀工材料亲合力越大扩散越快；

高速切削时扩散磨损是刀具磨损的主要原因。

（5）相变磨损）相变磨损（4）化学磨损）化学磨损在一定温度下，刀具材料与某些周围介质起化学作用，在刀具表面形成一层硬度较低的化合物，被切屑或工件擦掉而形成磨损，称为化学磨损。

化学磨损是边界磨损原因之一；

主要发生在较高速切削条件下。

当切削温度达到或超过刀具材料的相变温度时，刀具材料中的金相组织将发生变化，硬度显著下降，引起的刀具磨损称为相变磨损。

图图3-29切削速度对刀具磨损强度的影响切削速度对刀具磨损强度的影响1-硬质点磨损；

硬质点磨损；

2-粘结磨损；

粘结磨损；

3-扩散磨损；

扩散磨损；

4-化学磨损化学磨损三、刀具磨损过程及磨钝标准三、刀具磨损过程及磨钝标准1.刀具磨损过程刀具磨损过程初期磨损阶段（初期磨损阶段（）与刀具刃磨与刀具刃磨质量有关质量有关正常磨损阶段（正常磨损阶段（）VB与切削时与切削时间近似正比斜率表示磨损强度间近似正比斜率表示磨损强度剧烈磨损阶段（剧烈磨损阶段（）切削力、温切削力、温度急升，刀具磨损加剧，之前换度急升，刀具磨损加剧，之前换刀刀2.刀具的磨钝标准刀具的磨钝标准刀具磨损到一定限度就刀具磨损到一定限度就不能继续使用，这个磨损限不能继续使用，这个磨损限度称为磨钝标准。

磨钝标准度称为磨钝标准。

磨钝标准的具体数值可从切削用量手的具体数值可从切削用量手册中查得。

册中查得。

图图2-30刀具的磨损过程刀具的磨损过程四、刀具耐用度及其经验公式四、刀具耐用度及其经验公式1.刀具耐用度的定义刀具耐用度的定义刀具耐用度（现称刀具寿命）T是指一把刃磨好的新刀从投入使用直至达到磨钝标准所经历的实际切削时间。

刀具耐用度是衡量刀具材料切削性能、工件材料的切削加工性及刀具几何参数是否合理的重要参数。

2.切削用量对刀具耐用度的影响切削用量对刀具耐用度的影响

（1）切削速度与刀具寿命的关系）切削速度与刀具寿命的关系各种切削速度下的刀具磨损曲线（各种切削速度下的刀具磨损曲线（图图231）刀具刀具Tv关系曲线（关系曲线（图图232），该直线方程为：

），该直线方程为：

Lgv=-mlgT+lgA式中，式中，m=tg，即该直线的斜率；

即该直线的斜率；

A当当T1s（或或1min）时直线在纵坐标上的截距。

时直线在纵坐标上的截距。

V=A/Tm图图231各种切削速度下的刀具磨损曲线各种切削速度下的刀具磨损曲线图图232在双对数坐标上的在双对数坐标上的Tv曲线曲线2）进给量、被吃刀量与刀具寿命的关系）进给量、被吃刀量与刀具寿命的关系f=B/Tnap=C/Tp综合以上三式，可以得到切削用量三要素与寿命的关系：

综合以上三式，可以得到切削用量三要素与寿命的关系：

T=CT/vcxfyapx用用YT15硬质合金车刀切削硬质合金车刀切削b0.63GPa的碳钢时，切削用量的碳钢时，切削用量与刀具寿命的关系式为：

与刀具寿命的关系式为：

T=CT/vc5f2.25ap0.75T-V关系式反映了切削速度与刀具耐用度之间的关系，是选关系式反映了切削速度与刀具耐用度之间的关系，是选择切削速度的重要依据。

指数择切削速度的重要依据。

指数m表示切削速度对刀具耐用度的影表示切削速度对刀具耐用度的影响程度。

高速钢：

响程度。

m=0.10.125；

硬质合金：

m=0.20.3;

陶瓷刀陶瓷刀具：

具：

m=0.4。

由上式看出，由上式看出，切削用量切削用量，T，其中速度，其中速度v对对T影响最大，进影响最大，进给量给量f次之，背吃刀量次之，背吃刀量ap影响最小，与对温度影响最小，与对温度影响一致。

影响一致。

五、刀具寿命的选择原则五、刀具寿命的选择原则确定合理刀具寿命的两种方法：

确定合理刀具寿命的两种方法：

最大生产率寿命最低成本寿命一般情况下，应采用最低成本寿命，当任务紧迫或一般情况下，应采用最低成本寿命，当任务紧迫或生产中出现不平衡环节时，可采用最大生产率寿命。

生产中出现不平衡环节时，可采用最大生产率寿命。

图333图图333刀具寿命对生产率和加工成本的影响刀具寿命对生产率和加工成本的影响六、影响刀具寿命的因素六、影响刀具寿命的因素