一、刀具磨损形状和磨损机制
1．刀具磨损的形状
（1）前刀面磨损（月牙洼磨损） 切削塑性材料时，假设切削速度和切削厚度较大，切屑在前刀面上常常会磨出一个月牙洼，这种磨损办法称作前刀面磨损。呈现月牙洼的部位便是切削温度最高的部位。月牙洼和切削刃之间有一条小棱边，月牙洼跟着刀具磨损不断变大，当月牙洼拓宽到使棱边变得很窄时，切削刃强度下降，很简略致使崩刃。月牙洼磨损量以其深度KT标明。
（2）后刀面磨损 由于后刀面和加工外表间的剧烈抵触，后刀面挨近切削刃部位会逐步地被磨成后角为零的小棱面，这种磨损办法称作后刀面磨损。切削铸铁和以较小的切削厚度、较低的切削速度切削塑性材料时，后刀面磨损是首要形状。后刀面上的磨损棱带通常不均匀，刀尖邻近（C区）因强度较差，散热条件欠好，磨损较大；基区域域（B区）磨损较均匀，其均匀磨损宽度以VB 标明。
（3）鸿沟磨损 切削钢料时，常在主切削刃挨近工件外皮处和副切削刃挨近刀尖处的后刀面上磨出较深的沟纹，这种磨损称作鸿沟磨损。沟纹的方位在主切削刃与工件待加工外表、副切削刃与已加工外表触摸的部位。
2．刀具磨损机制
（1）硬质点划痕 由工件资猜中所含的碳化物、氮化物和氧化物等硬质点以及积屑瘤碎片等在刀具外表上划出一条条沟纹，构成机械磨损。硬质点划痕在各种切削速度下都存在，它是低速切削刀具（如拉刀、板牙等）发作磨损的首要要素。
（2）冷焊粘结 切削时，切屑与前刀面之间由于高正压力和高温度的效果，切屑底面材料与前刀面发作冷焊粘构构成冷焊粘结点，在切屑有对于刀具前刀面的运动中冷焊粘结点处刀具材料外表微粒会被切屑粘走，构成粘结磨损。上述冷焊粘结磨损机制在工件与刀具后刀面之间也一样存在。在中等偏低的切削速度条件下，冷焊粘结是发作磨损的首要要素。
（3）涣散磨损 切削进程中，刀具后刀面与已加工外表、刀具前刀面与切屑底面相触摸，由于高温文高压的效果，刀具材料和工件资猜中的化学元素彼此涣散，使刀具材料化学成分发作改动，耐磨功用下降，构成涣散磨损。例如，用硬质合金刀具切削钢质工件时，切削温度逾越800℃，硬质合金刀具中的Co、C、W等元素就会涣散到切屑和工件中去，由于Co元素削减，硬质相（WC 、TiC ）的粘结强度下降，致使刀具磨损加速。涣散磨损在高温下发作，且随温度添加而加重。
（4）化学磨损 在必定温度效果下，刀具材料与周围介质（例如空气中的氧，切削液中的极压添加剂硫、氯等）起化学效果，在刀具外表构成硬度较低的化合物，易被切屑和工件擦掉构成刀具材料丢掉，由此发作的刀具磨损称为化学磨损。化学磨损首要发作在较高的切削速度条件下。
二、刀具磨损进程及磨钝规范
1．刀具磨损进程
刀具磨损实验效果标明，刀具磨损进程能够分为三个期间：
（1）前期磨损期间 新刃磨的刀具刚投入运用，后刀面与工件的实习触摸面积很小，再加上 刚刃磨后的后刀面微观凸凹不平，单位触摸面积上接受的正压力极大，刀具磨损速度极快，此刻期称为刀具的前期磨损期间。刀具刃磨往后如能用细粒度磨粒的油石对刃磨面进行研磨，能够显着下降刀具的前期磨损量。
（2）正常磨损期间 经过前期磨损后，刀具后刀面的微观粗糙外体现已磨平，刀具后刀面与工件的触摸面积逐步增大，单位触摸面积上接受的压力逐步减小，磨损速度趋缓。此刻期的刀具磨损称为正常磨损期间，它是刀具的有用作业期间。
（3）急剧磨损期间 当刀具磨损量添加到必定极限时，切削力、切削温度将急剧增高，刀具磨损速度加速，直至丢掉切削才干，此刻期称为刀具的急剧磨损期间。在急剧磨损期间让刀具继续作业是一件因小失大的作业，既确保不了加工质量，又将很多耗费刀具材料，如呈现刀刃崩裂的状况，丢掉就更大。刀具在进入急剧磨损期间之前有必要替换。
2．刀具的磨钝规范
刀具磨损到必定极限就不能继续运用了，这个磨损极限称为刀具的磨钝规范。
由于通常刀具的后刀面都会发作磨损，并且丈量也较便当，因而世界规范ISO一同规矩以 1/2背吃刀量处后刀面上丈量的磨损带宽度 作为刀具的磨钝规范。
主动化出产中运用的精加工刀具，从确保工件规范精度思考，常以刀具的径向规范磨损量 作为衡量刀具的磨钝规范。
拟定刀具的磨钝规范时，既要思考充沛体现刀具的切削才干，又要思考确保工件的加工质量。精加工时磨钝规范取较小值，粗加工时取较大值；技能体系刚性差时，磨钝规范取较小值；切削难加薪酬料时，磨钝规范也要取较小值。
世界规范ISO引荐硬质合金车刀刀具寿数实验的磨钝规范，有下列三种可供挑选：
（1） ；
（2）假设主后刀面为无规矩磨损，取 ；
（3）前刀面磨损量 ,式中f为以mm/r为单位的进给量值。
三、刀具寿数
1．刀具寿数的界说
刃磨后的刀具自开端切削直到磨损量抵达磨钝规范中止所阅历的总切削时刻，称为刀具寿数，用 标明。一把新刀通常要经过屡次重磨，才会作废，刀具寿数指的是两次刃磨之间所阅历的切削时刻。刀具寿数乘刃磨次数，便是刀具总寿数。
2．刀具寿数的阅历核算公式
切削速度 对刀具寿数的影响最大，进给量 次之，背吃刀量 最小。这与它们对切削温度的影响次第彻底一同，标明切削温度与刀具寿数之间有着严密的内涵联络。
切削用量与刀具寿数亲近有关。刀具寿数T定得高，切削用量就要获得低，尽管换刀次数少， 刀具耗费少了，但切削功率下降，经济效益未必好；刀具寿数T定得低，切削用量能够获得高，切削功率是前进了，但换刀次数多，刀具耗费变大，调整刀具耗时长，经济效益也未必好。在出产中，断定刀具寿数有两种不一样的准则，按单件时刻起码准则断定的刀具寿数叫最大出产率刀具寿数；按单件技能本钱最低的准则断定的刀具寿数叫最小本钱刀具寿数。
通常状况下，应选用最小本钱刀具寿数。在出产使命急迫或出产中呈现节拍不平衡时，可选用最高出产率刀具寿数。
拟定刀具寿数时，还应详细思考以下几点：
1）刀具构造凌乱、制作和磨刀费用高时，刀具寿数应规矩得高些。
2）多刀车床上的车刀，组合机床上的钻头、丝锥和铣刀，主动机及主动线上的刀具，由于调 整凌乱，刀具寿数应规矩得高些。
3）某工序的出产变成出产线上的瓶颈时，刀具寿数应定得低些，这么能够选用较大的切削用量，以加速该工序出产节拍；某工序单位时刻的出产本钱较高时，刀具寿数应规矩得低些，这么可 以选用较大的切削用量，缩短加工时刻。
4）精加工大型工件时，刀具寿数应规矩得高些，起码确保在一次走刀中不换刀。
四、刀具的破损及刀具状况监控
在切削加工中，刀具有时没有经过正常磨损，而在很短时刻内俄然损坏，这种状况称为刀具破损。磨损是逐步翻开的进程，而破损是突发的。破损的突发性很简略在出产进程中构成较大的损害和经济丢掉。
1．刀具的破损办法
刀具的破损办法分为脆性破损和塑性破损。
（1）脆性破损
硬质合金刀具和陶瓷刀具切削时，在机械应力和热应力冲击效果下，常常发作以下几种形状的破损：
1）崩刃 切削刃发作小的缺口。在继续切削中，缺口会不断拓宽，致使更大的破损。用陶瓷 刀具切削和用硬质合金刀具作断续切削时，常发作这种破损。
2）碎断 切削刃发作小块碎裂或大块开裂，不能继续进行切削。用硬质合金刀具和陶瓷刀具作断续切削时，常发作这种破损。
3）掉落 在刀具的前、后刀面上呈现掉落碎片，常常与切削刃一同掉落，有时也在离切削刃 一小段间隔处掉落。陶瓷刀具端铣常常发作这种破损。
4）裂纹破损 长时刻进行断续切削因疲惫而致使的一种破损。热冲击和机械冲击均会致使裂 纹，裂纹不断拓宽兼并就会致使切削刃的碎裂或开裂。
（2）塑性破损
在刀具前刀面与切屑、后刀面与工件间触摸面上，由于过高的温度和压力的效果，刀具表层材料将因发作塑性活动而丢掉切削才干，这便是刀具的塑性破损。抵挡塑性破损的才干取决于刀具材料的硬度和耐热性。硬质合金和陶瓷的耐热性好，通常不易发作这种破损。比照之下，高速钢耐热性较差，较易发作塑性破损。
2．刀具破损的防治办法
（1）合理挑选刀具材料 用作断续切削的刀具，刀具材料应具有较高的耐性。
（2）合理挑选刀具几许参数 经过挑选适宜的几许参数，使切削刃和刀尖有较好的强度。在切削刃上磨出负倒棱是防止崩刃的有用办法。
（3）确保刀具的刃磨质量 切削刃应平直润滑，不得有缺口，刃口与刀尖部位不容许烧伤。
（4）合理挑选切削用量 防止呈现切削力过大和切削温度过高的状况。
（5）技能体系应有较好的刚性 防止由于发作剧烈振动而损坏刀具。
（6）对刀具状况进行实时监控 监测刀具状况的办法有测力法、测主电机电流法和声发射法等。
五、切削用量的挑选
1．切削用量的挑选准则
切削用量的挑选，对出产功率、加工本钱和加工质量均有首要影响。所谓合理的切削用量是 指在确保加工质量的条件下，能获得较高的出产功率和较低本钱的切削用量。束缚切削用量挑选的首要条件有：工件的加工恳求，包含加工质量恳求和出产功率恳求；刀具材料的切削功用；机床功用，包含动力特性（功率、扭矩）和运动特性；刀具寿数恳求。
（1）切削用量与出产功率、刀具寿数的联络
机床切削功率能够用单位时刻内切除的材料体积 (mm3/min)标明，切削用量三要素 、 、 均与 呈正比联络，三者对机床切削功率影响的权重是彻底一样的。从前进出产功率思考，切削用量三要素 、 、 中任一要素前进一倍，机床切削功率 都前进一倍，但前进 一倍与前进 一倍对刀具寿数带来的影响却是彻底不一样的。切削用量三要素中对刀具寿数影响最大的是 ，其次是 ，再其次是 ；在坚持刀具寿数必定的条件下，前进背吃刀量 比前进进给量 的出产功率高，比前进切削速度 的出产功率更高。
（2）切削用量的选用准则
挑选切削用量的底子准则是：首要挑选尽或许大的背吃刀量 ；其次依据机床进给安排强度、刀杆刚度等束缚条件（粗加工时）或已加工外表粗糙度恳求（精加工时），挑选尽或许大的进给量f；终究依据“切削用量手册”查取或依据公式核算断定切削速度 。
（3）切削用量三要素的选用
1）背吃刀量 背吃刀量依据加工余量断定。粗加工时，只需机床功率容许，粗加工余量应争夺在一次走刀中悉数切除。下面几种状况，可几回走刀分切：①加工余量太大，致使机床动力短少或刀具强度不行；②技能体系刚性短少；③断续切削。切削表层有硬皮的锻铸件或切削冷硬倾向较为严峻的材料（例如不锈钢）时，应尽量使 值逾越硬皮或冷硬层深度，以防刀具过快磨损。半精加工时， 可取为0.5~2mm 。精加工时， 可取0.1~0.4 。
2）进给量 粗加工时，对外表质量没有太高恳求，合理的进给量应是技能体系所能接受的最大进给量。束缚粗加工进给量的要素是：机床进给安排的强度、刀杆的强度和刚度、硬质合金或陶瓷刀片的强度等。束缚精加工进给量的首要要素是外表粗糙度和加工精度恳求。
实习出产中，常常选用查表法断定进给量。粗加工时，依据加薪酬料、车刀刀杆规范、工件直径及已断定的背吃刀量等条件由“切削用量手册”查得进给量 的取值。半精加工和精加工时，则首要依据加工外表粗糙度恳求，挑选进给量 值。
3）切削速度 依据现已选定的背吃刀量、进给量 及刀具寿数T ，能够用公式核算或用查表法断定切削速度 。
在断定切削速度时，还应思考以下几点：
1）精加工时，应尽量避开发作积屑瘤的速度区。
2）作断续切削，应恰当下降切削速度。
3）在易发作振动的状况下，机床主轴转速应挑选能进行安稳切削的转速区进行。
4）加工大件、细长件、薄壁件以及带铸、锻外皮的工件时，应选较低的切削速度。

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