銑削刀片磨損原因以及磨損形式分析

1、刀具的磨損原因可分為以下幾種：

1）磨料磨損

被加工材料中常有一些硬度極高的微小顆粒，能在刀具表面劃出溝紋，這就是磨料磨砂損。磨料磨損在各個面都存在，前刀面*明顯。而且各種不銹鋼車削刀片（刀具）速度下都能發生麻料磨損，但對于低速切削時，由于切削溫度較低，其它原因產生的磨損都不明顯，因而磨料磨損是其主要原因。另處刀具硬度越低磨料麻損越嚴重。

2）冷焊磨損

切削時，工件、切削與前后刀面之間，存在很大的壓力和強烈的摩擦，因而會發生冷焊。由于摩擦副之間有相對運動，冷焊將產生破裂被一方帶走，從而造成冷焊磨損。冷焊磨損一般在中等切削速度下比較嚴重。根據實驗表明，脆性金屬比塑性金屬的抗冷焊能力強；多相金屬比單向金屬小；金屬化合物比單質冷焊傾向小；化學元素周期表中B族元素與鐵的冷焊傾向小。高速鋼與硬質合金低速切削時冷焊比較嚴重。

3）擴散磨損

在高溫下切削、工件與刀具接觸過程中，雙方的化學元素在固態下相互擴散，改變刀具的成分結構，使刀具表層變得脆弱，加劇了刀具的磨損。擴散現象總是保持著深度梯度高的物體向深度梯度低物體持續擴散。例如硬質合金在800℃時其中的鈷便迅速地擴散到切屑、工件中去，WC分解為鎢和碳擴散到鋼中去；PCD刀具在切削鋼、鐵材料時當切削溫度高于800℃時，PCD中的碳原子將以很大的擴散強度轉移到工件表面形成新的合金，刀具表面石墨化。鈷、鎢擴散比較嚴重，鈦、鉭、鈮的抗擴散能力較強。故YT類硬質合金耐磨性較好。陶瓷和PCBN切削時，當溫度高達1000℃-1300℃時，擴散磨損尚不顯著。工件、切屑與刀具由于材料的同，切削時在接觸區將產生熱電勢，這種熱電勢有促進擴散的作用而加速刀具的磨損。這種在熱電勢的作用下的擴散磨損，稱為“熱電磨損”。

4）氧化磨損

當溫度升高時刀具表面氧化產生較軟的氧化物被切屑摩擦而形成的磨損稱為氧化磨損。如：在700℃~800℃時空氣中的氧與硬質合金中的鈷及碳化物、碳化鈦等發生氧化反應，形成較軟的氧化物;在1000℃時PCBN與水蒸氣發生化學反應。

2. 刀具的磨損形式又可分為以下幾種：

1）前刀面損

在以較大的速度切削塑性材料時，前刀面上靠近切削力的部位，在切屑的作用下，會磨損成月牙凹狀，因此也稱為月牙洼磨損。在磨損初期，刀具前角加大，使切削條件有所改善，并有利于切屑的卷曲折斷，但當月牙洼進一步加大時，切削刃強度大大削弱，*終可能會造成切削刃的崩碎毀損的情況。在切削脆性材料，或以較低的切削速度及較薄的切削厚度切削塑性材料時，一般不會產生月牙洼磨損。

2）刀尖磨損

刀尖磨損為刀尖圓弧的后刀面及鄰近的副后刀面上的磨損，它是刀具上后刀面的磨損的延續。由于此處的散熱條件差，應力集中，故磨損速度要比后刀面快，有時在副后刀面上還會形成一系列間距等于進給量的小溝，稱為溝紋磨損。它們主要由于已加工表面的硬化層及切削紋路造成的。在切削加工硬化傾向大的難切削材料時，*易引起溝紋磨損。刀尖磨損對工件表面粗糙度及加工精度影響*大。

3）后刀面磨損

在很大切削厚度切削塑性材料時，由于積屑瘤的存在，刀具的后刀面可能不與工件接觸。除此之外，通常后刀面都會與工件發生接觸，而在后刀面上形成一道后角為0的磨損帶。一般在切削刃工作長度的中部，后刀面磨損比較均勻，因此后刀面的磨損程度可用該段切削刃的后刀面磨損帶寬度VB來衡量。由于各種類型的刀具在不同的切削情況下幾乎都會了發生后刀面磨損，特別是切削脆性材料或以較小的切削厚度切削塑性材料時刀具的磨損主要是后刀面磨損，而且磨損帶的寬度VB的測量比較簡便，因此通常都用VB來表示刀具的磨損程度。VB愈大，不但會使切削力增大，引起切削振動，而且會影響刀尖圓弧處的磨損，從而影響加工精度及加工表面質量。