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精密加工之刀具磨損

信息來源于:互聯(lián)網(wǎng) 發(fā)布于:2021-05-29

廣東機(jī)械加工廠從已經(jīng)被處理過的無數(shù)脆裂和刃口裂紋的刀具中可知,刀具磨損基本上有三種形式:后刀面磨損,前刀面磨損和V型凹口磨損。后刀面磨損既發(fā)生在主刀刃上也發(fā)生副刀刃上。關(guān)于主刀刃,因其擔(dān)負(fù)切除大部金屬切屑任務(wù),這就導(dǎo)致增加切削力和提高切削溫度,如果聽任而不加以檢查處理,那可能導(dǎo)致刀具和工件發(fā)生振動(dòng)且使有效切削的條件可能不再存在。關(guān)于副刀刃,那是決定著工件的尺寸和表面光潔度的,后刀面磨損可能造成尺寸不合格的產(chǎn)品而且表面光潔度也差。在大多數(shù)實(shí)際切削條件下,由于主前刀面先于副前刀面磨損,磨損到達(dá)足夠大時(shí),刀具將實(shí)效,結(jié)果是制成不合格零件。

由于刀具表面上的應(yīng)力分布不均勻,切屑和前刀面之間滑動(dòng)接觸區(qū)應(yīng)力,在滑動(dòng)接觸區(qū)的起始處最大,而在接觸區(qū)的尾部為零,這樣磨蝕性磨損在這個(gè)區(qū)域發(fā)生了。這是因?yàn)樵谇邢骺ㄗ^(qū)附近比刀刃附近發(fā)生更嚴(yán)重的磨損,而刀刃附近因切屑與前刀面失去接觸而磨損較輕。這結(jié)果離切削刃一定距離處的前刀面上形成麻點(diǎn)凹坑,這些通常被認(rèn)為是前刀面的磨損。通常情況下,這磨損橫斷面是圓弧形的。廣東機(jī)械加工廠在許多情況中和對(duì)于實(shí)際的切削狀況而言,前刀面磨損比起后刀面磨損要輕,因此后刀面磨損更普遍地作為刀具失效的尺度標(biāo)志。然而因許多作者已經(jīng)表示過的那樣在增加切削速度情況下,前刀面上的溫度比后刀面上的溫度升得更快,而且又因任何形式的磨損率實(shí)質(zhì)上是受到溫度變化的重大影響。因此前刀面的磨損通常在高速切削時(shí)發(fā)生的。

刀具的主后刀面磨損帶的尾部是跟未加工過的工件表面相接觸,因此后刀面磨損比沿著磨損帶末端處更為明顯,那是最普通的。這是因?yàn)榫植啃?yīng),這像未加工表面上的已硬化層,這效應(yīng)是由前面的切削引起的工件硬化造成的。不只是切削,還有像氧化皮,刀刃產(chǎn)生的局部高溫也都會(huì)引起這種效應(yīng)。這種局部磨損通常稱作為凹坑性磨損,而且偶爾是非常嚴(yán)重的。盡管凹坑的出現(xiàn)對(duì)刀具的切削性質(zhì)無實(shí)質(zhì)意義的影響,但凹坑常常逐漸變深,如果切削在繼續(xù)進(jìn)行的話,那么刀具就存在斷裂的危機(jī)。

如果任何進(jìn)行性形式 的磨損任由繼續(xù)發(fā)展,最終磨損速率明顯地增加而刀具將會(huì)有摧毀性失效破壞,即刀具將不能再用作切削,造成工件報(bào)廢,那算是好的,嚴(yán)重的可造成機(jī)床破壞。對(duì)于各種硬質(zhì)合金刀具和對(duì)于各種類型的磨損,在發(fā)生嚴(yán)重失效前,就認(rèn)為已達(dá)到刀具的使用壽命周期的終點(diǎn)。然而對(duì)于各種高速鋼刀具,其磨損是屬于非均勻性磨損,廣東機(jī)械加工廠已經(jīng)發(fā)現(xiàn):當(dāng)其磨損允許連續(xù)甚至到嚴(yán)重失效開始,最有意義的是該刀具可以獲得重磨使用,當(dāng)然,在實(shí)際上,切削時(shí)間遠(yuǎn)比使用到失效的時(shí)間短。以下幾種現(xiàn)象之一均是刀具嚴(yán)重失效開始的特征:最普遍的是切削力突然增加,在工件上出現(xiàn)燒損環(huán)紋和噪音嚴(yán)重增加等精密加工之刀具磨損。

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