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    刀具磨损的判断方法
    在金属切削加工中,刀具/工件界面处的表面负荷以及切屑沿刀具前刀面高速滑移而产生的能量和摩擦,转化为热量,而通常这些热量的80%都被切屑带走(这一比例的变化主要取决于切削速度),其余大约20%的热量则传入刀具之中,热量和温度是刀具磨损的根本。1、刀具寿命表(以加工工件数量为依据),一些高端装备制造业或者单品批量生产企业用它来引导生产,此方法适合加工工件昂贵的航空航天,汽轮机,汽车关键部件如发动机等生产企业。2、看加工,如果加工过程中,冒断续的无规则火星,说明刀具已经磨损,可根据刀具平均寿命及时换刀。3、看铁屑颜色,铁屑颜色改变,说明加工温度已经改变,可能是刀具磨损。4、看铁屑形状,铁屑两侧出现锯齿状,铁屑不正常卷曲,铁屑变得更细碎,这些现象都是刀具磨损的判断依据。5、看工件表面,出现光亮痕迹,但粗糙度并和尺寸并没有大的变化,这其实也是刀具已经磨损。6、听声音,加工震动加剧,刀具不快时候会产生异响。这时要留意避免“扎刀”,造成工件报废。7、观察机床负载,如有明显增量变化,说明刀具已经磨损。此外,刀具切出时工件产生毛边严重,粗糙度下降,工件尺寸变化等等明显现象也是刀具磨损的判定标准。
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    刀具寿命能否提高?
    在数控加工中,刀具寿命是指从开始加工到刀尖报废整个过程中刀尖切削工件的时间或切削过程中在工件表面实际的长度。刀尖加工时间是刀具企业计算刀具寿命的主要考核指标。一般以每个刀刃连续加工15-20分钟为刀具的使用寿命。刀具寿命由每个企业在实验室中相对理想的状态下测算出来。根据不同的工件材质、不同的切削深度和进给量,按每个刀刃连续加工15-20分钟进行计算,算出相应的线速度与进给的关系,即构成了相应的切削参数表,所以每家企业的切削参数表也都不相同。刀具寿命仅为15-20分钟,能否进一步提高刀具寿命?显然,刀具寿命可以很容易得到提高,但只能以牺牲线速度为前提。线速度越低,刀具寿命增加相应更明显(但线速度过低,会导致加工时产生振动,会降低刀具寿命)。
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    刀具维护
    在车间内制定刀具维护例行程序将延长车削刀具寿命,避免问题发生并节约成本。检查刀片座确保刀片座在加工或处理过程中没有受到损坏,这一点非常重要。刀座是否由于磨损而尺寸过大。刀片是否能在刀座侧面正确定位。用一个0.02 mm (0.0008英寸) 的计量器检查间隙刀垫与刀座底部之间的圆角处不允许有间隙刀垫是否损坏。切削区域内的刀垫圆角不应崩裂因断屑和/或刀片压印而导致刀垫磨损清洁刀片座确保刀片座上没有加工时产生的粉尘或切屑。必要时用压缩空气清洁刀片座。如果使用带切削头的镗杆,则当更换切削头时,还必须检查并清洁切削头与镗杆之间的接口。扭矩扳手为了使螺钉夹紧刀柄发挥*佳性能,应使用扭矩扳手将刀片正确拧紧。使用每种刀柄的推荐扭矩。扭矩过高将对刀具性能产生负面影响并导致刀片和螺钉破裂扭矩过低将导致刀片移动、振动并降低切削质量夹紧螺钉请务必使用扭矩扳手,以确保螺钉被正确拧紧。涂抹足量的螺钉润滑剂以防止螺钉卡死。应在螺纹上以及螺钉头表面涂抹润滑剂。更换磨损或损坏的螺钉。
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    刀具磨损
    (1)磨料磨损被加工材料中常有一些硬度极高的微小颗粒,能在刀具表面划出沟纹,这就是磨料磨砂损。磨料磨损在各个面都存在,前刀面*明显。而且各种切削速度下都能发生麻料刀具破损,但对于低速切削时,由于切削温度较低,其它原因产生的磨损都不明显,因而磨料磨损是其主要原因。(2)冷焊磨损切削时,工件、切削与前后刀面之间,存在很大的压力和强烈的摩擦,因而会发生冷焊。由于摩擦副之间有相对运动,冷焊将产生破裂被一方带走,从而造成冷焊磨损。冷焊磨损一般在中等切削速度下比较严重。根据实验表明,脆性金属比塑性金属的抗冷焊能力强;多相金属比单向金属小;金属化合物比单质冷焊倾向小;化学元素周期表中B族元素与铁的冷焊倾向小。(3)扩散磨损 在高温下切削、工件与刀具接触过程中,双方的化学元素在固态下相互扩散,改变刀具的成分结构,使刀具表层变得脆弱,加剧了刀具的磨损。扩散现象总是保持着深度梯度高的物体向深度梯度低物体持续扩散。例如硬质合金在800℃时其中的钴便迅速地扩散到切屑、工件中去,WC分解为钨和碳扩散到钢中去;PCD刀具在切削钢、铁材料时当切削温度高于800℃时,PCD中的碳原子将以很大的扩散强度转移到工件表面形成新的合金,刀具表面石墨化。钴、钨扩散比较严重,钛、钽、铌的抗扩散能力较强。故YT类硬质合金耐磨性较好。陶瓷和PCBN切削时,当温度高达1000℃-1300℃时,扩散磨损尚不显著。(4)氧化磨损当温度升高时刀具表面氧化产生较软的氧化物被切屑摩擦而形成的磨损称为氧化磨损。如:在700℃~800℃时空气中的氧与硬质合金中的钴及碳化物、碳化钛等发生氧化反应,形成较软的氧化物;在1000℃时PCBN与水蒸气发生化学反应。
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    如何改善刀具磨损延长刀具寿命?
    在机械加工中刀具磨损给生产带来的影响,严重的话就会直接导致一条生产线停产,给企业带来的影响可想而知,所以企业在生产制造中都是要尽量避免刀具磨损的,但是刀具磨损是不可避免的。1、刃口磨损。改进办法:提高进给量;降低切削速度;使用更耐磨的刀片材质;使用涂层刀片。2、崩碎。改进办法:使用韧性更好的材质;使用刃口强化的刀片;检查工艺系统的刚性;加大主偏角。3、热变形。改进办法:降低切削速度;减少进给;减少切深;使用更具热硬性的材质。4、切深处破损。改进办法:改变主偏角;刃口强化;更换刀片材质。5、热裂纹。改进办法:正确使用冷却液;降低切削速度;减少进给;使用涂层刀片。6、积屑。改进办法:提高切削速度;提高进给;使用涂层刀片或金属陶瓷刀片;使用冷却液;使刃口更锋利。7、月牙洼磨损。改进办法:降低切削速度;降低进给;使用涂层刀片或金属陶瓷刀片;使用冷却液。8、断裂。改进办法:使用韧性更好的材质或槽型;减少进给;减少切深;检查工艺系统的刚性。
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