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刀具磨损很烦心?知道这些,改善异常磨损并不难!

时间:2019-08-13
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刀具磨损是加工中的基本问题之一。了解刀具磨损的形式和原因可以帮助我们延长CNC加工中的刀具寿命并避免加工异常。

工具磨损的不同原因

在金属切削中,由刀具沿刀具前刀面的高速滑动产生的热量和摩擦使刀具处于具有挑战性的加工环境中。导致工具磨损的机制主要有以下几点:

机械力:刀片切削刃上的机械应力导致破损。

加热:在刀片的切削刃上,温度变化会导致裂纹,热量会导致塑性变形。

化学反应:硬质合金与工件材料之间的化学反应会导致磨损。

研磨:在铸铁中,SiC夹杂物磨损刀片的切削刃。

附着力:对于粘性材料,形成堆积层/堆积边缘。

9种工具磨损形式和对策

耙面磨损

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原因:切削过程中工件材料表面的摩擦会导致刀具材料在侧面损失。磨损通常始于边缘线并逐渐向下发展。

响应:降低切割速度并同时增加进给量,这将延长刀具寿命,同时确保生产率。

新月月亮

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原因:芯片与刀片(刀具)的前刀面之间的接触导致月牙洼磨损并且是化学反应。

补救措施:降低切削速度,选择具有正确凹槽形状和更耐磨涂层的刀片(刀具),以延长刀具寿命。

塑性变形

塑性变形意味着切削刃的形状永久地变化,并且切削刃向内变形(切削刃切削)或向下变形(切削刃的凹陷)。

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尖端坍塌

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尖端凹陷

原因:切削刃在高切削力和高温下处于应力下,超过了刀具材料的屈服强度和温度。

响应:使用具有高热硬度的材料来解决塑性变形问题。涂层改善了刀片(刀具)的塑性变形抗性。

涂层剥离

涂层剥落通常在加工具有粘合性能的材料时发生。

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原因:粘附载荷逐渐发展,切削刃受到拉应力。这可能导致涂层分离,暴露底层或基底。

补救措施:提高切割速度并选择涂层较薄的刀片可以减少刀具的涂层剥落。

裂纹

裂缝是一种狭窄的裂缝,通过开裂形成新的边界面。一些裂缝局限于涂层,并且一些裂缝向下延伸到基底。梳状裂纹通常垂直于边缘线并且通常是热裂纹。

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原因:由于温度快速波动,形成梳状裂纹。

响应:为防止这种情况发生,请使用更坚韧的刀片材料,并使用大量冷却液或根本不使用冷却液。

粉碎

碎片包括对刀片线的轻微损坏。切屑和断裂之间的区别在于刀片仍可在切削后使用。

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件的组合可能导致碎裂。然而,最常见的是热机械和粘合剂。

响应:根据导致碎屑的磨损状态,可采取不同的预防措施以最大限度地减少碎屑。

沟槽磨损

槽磨损的特征在于在最大切削深度处的局部损坏过大,但这也可能发生在副切削刃上。

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原因:这取决于化学磨损是否主导沟槽磨损,并且化学磨损的发展比粘合剂磨损或热磨损的不规则增长更规则,如图所示。对于粘着磨损或热磨损,加工硬化和毛刺形成是凹槽磨损的重要因素。

响应:对于加工硬化的材料,选择较小的导程角并更改切削深度。

断裂

断裂意味着切削刃大部分断裂,刀片不能再使用。

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原因:切削刃承载的载荷超过其容量。这可能是因为磨损发展得太快,导致切削力增加。不正确的切削参数或夹紧稳定性问题也可能导致过早断裂。

响应:通过选择正确的切割参数并检查设置的稳定性,确定此类磨损的迹象并防止它们继续发展。

组合边(粘合)

组合边缘(BUE)是指前刀面上的材料堆积。

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原因:切屑边缘顶部可能形成切屑材料,使切削刃与材料分离。这增加了切割力,导致整体边缘整体失效或脱落,并且当其脱落时趋于剥离涂层或甚至部分基板。

响应:提高切割速度以防止形成组合边缘。在加工更柔软,更粘稠的材料时,最好使用更锋利的切削刃。

本文来自Momo的微信公众号[UG CNC编程]

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