數控車床在切削過程中,刀具磨損到一定程度,切削刃崩刃或破損,切削刃卷刃(塑變)時,刀具就喪失其切削能力或無法保障加工質量,稱為刀具失效。刀具破損的主要形式和產生原因及對策如下:

1.數控車床 后刀面磨損

      后刀面磨損是由機械應力引起的出現在后刀面上的摩擦磨損。由于刀具材料過軟,刀具的后角偏小,加工過程中切削速度太高,進給量太小,造成后刀面磨損過量,使得加工表面尺寸精度降低,增大了摩擦力,應該選擇耐磨性高的刀具材料,同時降低切削速度,提高進給量,增大刀具后角,這樣才能避免減少后刀面磨損現象的發生。



2. 數控車床刀具邊緣磨損

      主切削刃上的邊界磨損常見于與工件的接觸面處。主要原因是工件表面硬化、鋸齒狀切削造成的摩擦,影響切削的流向并導致崩刃。只有降低切削速度和進給速度,同時選擇耐磨的刀具材料并增大前角,才能使切削刃更加鋒利。

3.數控車床 前刀面磨損

      在前刀面上有摩擦和擴散導致的磨損較前刀面磨損。前刀面磨損主要由切削和工件材料的接觸以及對發熱區域的擴散引起的。另外刀具材料過軟,加工過程中切削速度太高,進給量太大,也是前刀面磨損產生的原因。前刀面磨損會使刀具產生變形、干擾排屑、降低切削刃強度。降低切削速度和進給速度,同時選擇涂層硬質合金材料,可以減少前刀面的磨損。



4. 數控車床刀具塑性變形

      塑性變形是切削刃在高溫或高應力作用下產生的變形。切削速度、進給速度太高以及工件材料中硬質點的作用,刀具材料太軟和切削刃溫度和高等,是產生塑變形的主要原因。它會影響切屑的形成質量,有時也可產生崩刃。可采取降低切削速度和進給速度,選擇耐磨性高和熱導率高的刀具材料等對策,以減少塑變形的產生。

5. 積屑瘤

      積屑瘤是工件材料在刀具上的粘附。積屑瘤會降低加工表面質量并會改變切削刃形狀,最終導致崩刃。采取的對策有提高切削速度,選擇涂層硬質合金或金屬陶瓷等與工件材料親和力小的刀具材料,并使用切削液。



6.數控車床 刃口剝落

      切削刃上休閑一些很小的缺口和不均勻的磨損,即為刃口剝落,主要由斷續切削、切屑排除不流暢造成。在開始加工時降低進給速度,選擇韌性好的材料和切削刃強度高的刀片,就可以避免刃口剝落的產生。

7. 數控車床刀具崩刃

      崩刃將損壞刀具和工件。主要原因是刃口的過渡磨損和較高的應力,也可能是由于刀具材料過硬、切削刃強度不夠及進給量太大造成的。應選擇韌性好的合金材料,加工時減小進給量和切削深度,并選用高強度或刀尖圓角較大的刀片。



8. 數控車床刀具熱裂紋

      熱裂紋是由于斷續切削時溫度變化產生的垂直于切削刃的裂紋。熱裂紋可降低工件表面質量并導致刃口剝落。應選韌性好的合金材料,同時減小進給量和切削深度,并進行干式冷卻或在濕式切削時有充足的切削液。

      綜述以上幾點數控車床的刀具材料、幾何角度、涂層、刃口的強化及車床加工的條件,在刀具的使用壽命中扮演者不同的角色,缺一不可,相輔相成的。一把好的刀具,應具備流暢的排屑槽、長的使用壽命、能節約加工成本。