最新刀具磨损与耐用度.教学讲义ppt课件.ppt

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1、刀具磨损与耐用度.1.5刀具磨损与耐用度内容提要1.刀具的磨损方式；2.刀具的磨损原因；3.刀具的磨损过程；4.刀具的磨钝标准；5.刀具耐用度；6.刀具的破损。重点难点1.刀具的磨损原因；2.刀具耐用度的概念及影响因素。学习目标1.掌握刀具的磨损方式及原因；2.掌握刀具耐用度的概念及影响因素；3.了解刀具的破损。2刀具失效形式：磨损（正常工作时逐渐产生的损耗。磨损是连续的、逐渐的发展过程。）破损（突发的破坏，随机的）1.5.1刀具的磨损方式32）后刀面磨损加工脆性材料或在切削塑性材料、速度较低、

2、切削厚度较小（hD＜0.1mm），由于前刀面上刀屑间的作用相对较弱，主要发生后刀面磨损。3）前刀面和后刀面同时磨损一般在以中等切削用量加工塑性金属材料时会出现这种形式磨损。1.5.1刀具的磨损方式7刀具的磨损形态1.5.1刀具的磨损方式8刀具磨损方式◆正常磨损前刀面磨损形式：月牙洼形成条件：加工塑性材料，v大，hD大影响：削弱刀刃强度，降低加工质量后刀面磨损形式：后角=0的磨损面（参数——VB，VBmax）形成条件：加工塑性材料,v较小,hD较小；加工脆性材料影响：切削力↑,切削温度↑,产生振动

3、，降低加工质量VBVBmaxa)KTKBb)图3-25刀具磨损形态前、后刀面磨损1.5.1刀具的磨损方式9课堂问题？刀具的磨损方式有几种？1.磨粒磨损2.粘结磨损3.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，这就是磨粒磨损。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。在切削高温下，使工件与刀具材料中的合金元素在固

4、态下相互扩散置换造成的刀具磨损，称为扩散磨损1.5.2刀具的磨损原因11（5）相变磨损（4）氧化磨损在一定温度下，刀具材料与某些周围介质起氧化反应，在刀具表面形成一层硬度较低的氧化物，被切屑或工件擦掉而形成磨损，称为氧化磨损。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。1.5.2刀具的磨损原因12（7）塑性变形（6）热电磨损切削时，刀具与工件构成自然热电偶，产生热电势，在刀具切入或切出时，产生放电现象，会电蚀刀具，造成刀具磨

5、损。切削温度很高时，切削刃会发生塑性变形而改变原有的几何形状，丧失或削弱切削能力。1.5.2刀具的磨损原因13切削速度对刀具磨损强度的影响1-硬质点磨损；2-粘结磨损；3-扩散磨损；4-氧化磨损14◆磨粒磨损——各种切速下均存在——低速情况下刀具磨损的主要原因◆粘结磨损（冷焊）——刀具材料与工件材料亲和力大——刀具材料与工件材料硬度比小——中等偏低切速粘结磨损加剧◆扩散磨损——高温下发生◆氧化磨损——高温情况下，在切削刃工作边界发生刀具磨损原因1.5.2刀具的磨损原因15刀具磨损过程初期磨损后刀

6、面磨损量VB正常磨损急剧磨损切削时间刀具磨损过程3个阶段常取后刀面最大允许磨损量VB磨钝标准1.5.3刀具的磨损过程16刀具的磨损过程:初期磨损阶段正常磨损阶段急剧磨损阶段刃磨后的刀具其前、后刀面上的高低不平，受到切屑的冲击和摩擦时，将“凸峰”很快磨去，时间很短刀具上的高低不平已被磨去，磨损量增加缓慢且比较稳定切削刃变钝，刀具与工件之间的摩擦变大，切削力增大，切削温度上升，磨损加剧，刀具失去正常的切削能力刀具磨损过程初期磨损后刀面磨损量VB正常磨损急剧磨损17刀具的磨钝标准：刀具磨损到一定程度后

7、，切削力、切削温度显著增加，加工表面变得粗糙，工件尺寸可能会超出公差范围，切屑颜色、形状发生明显变化，甚至产生振动或出现不正常的噪声等。需要根据加工要求规定一个最大的允许磨损值，这就是刀具的磨钝标准。通常以主后刀面中间部分平均磨损量VB作为磨钝标准。1.5.4刀具的磨钝标准18国际标准ISO推荐硬质合金外圆车刀的磨钝标准，可以是以下任何一种：（1）VB=0.3mm；（2）如果主后刀面为无规则磨损，取VBmax=0.6mm；（3）前面磨损量KT=0.06+0.3f（f为进给量）在金属切削的科学研究

8、中多数按后刀面磨损宽度VB来制定磨钝标准。规定磨钝标准的两点考虑：①充分利用正常磨损阶段的磨损量，适用于粗加工和半精加工。②根据加工精度和表面质量要求规定磨钝标准。1.5.4刀具的磨钝标准19自动化生产中的精加工刀具，常以沿工件径向的刀具磨损量作为刀具的磨钝标准，称为刀具径向磨损量NB值。20制定刀具磨钝标准需考虑被加工对象的特点和加工条件的具体情况：工艺系统刚性差，规定小的磨钝标准；切削难加工材料时，小的磨钝标准；加工精度及表面质量要求高时，小的磨钝标准；加工大型工件，适当增大磨钝标准；1.5