機(jī)床切削刀具磨損的原因有哪些?

由于數(shù)控機(jī)床的主軸、進(jìn)給系統(tǒng)等功能部件設(shè)計(jì)制造技術(shù)的突破，數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度均大幅度提高，高速切削加工對(duì)刀具提出了一系列新的要求。研究表明，高速切削時(shí)，造成刀具損壞的主要原因是在切削力和切削溫度作用下因機(jī)械摩擦、粘結(jié)、化學(xué)磨損、崩刃、破碎以及塑性變形等的引起的磨損和破損。下面億達(dá)渤潤(rùn)石化簡(jiǎn)單介紹下切削刀具磨損的原因有哪些：

一、高速切削刀具的磨損形態(tài)
高速切削時(shí)刀具的主要磨損形態(tài)為后刀面磨損、微崩刃、邊界磨損、片狀剝落、前刀面月牙洼磨損、塑性變形等。
（1）后刀面磨損是高速切削刀具最經(jīng)常發(fā)生的磨損形式，可看作是刀具的正常磨損。
（2）微崩刃是在刀具切削刃上產(chǎn)生的微小缺口，通過(guò)選用韌性好的刀具材料、減小進(jìn)給量、改變刀具主偏角以增加穩(wěn)定性等措施，均可減小微崩刃的發(fā)生概率。
（3）邊界磨損發(fā)生在刀具后刀面的刀工接觸邊緣處，形狀通常為狹長(zhǎng)溝槽，因此也稱為溝槽磨損。
（4）片狀剝落多發(fā)生在刀具的前、后刀面上，其原因是刀—屑或刀—工接觸區(qū)的接觸疲勞或熱應(yīng)力疲勞所致。
（5）前刀面月牙洼磨損最常出現(xiàn)在塑性金屬的高速切削加工中。塑性變形多發(fā)生在切削溫度較高而刀具紅硬性較差的切削條件下，超硬刀具材料在切削速度很高時(shí)也可能發(fā)生塑性變形現(xiàn)象。

二、切削刀具的磨損機(jī)理
前刀面與切屑間的摩擦副和后刀面與已加工表面間的摩擦副，其中前者影響刀具前刀面的磨損，后者影響刀具后刀面的磨損，前、后刀面的磨損均影響刀具壽命。
（1）陶瓷刀具
陶瓷刀具具有硬度高、耐磨性能及高溫力學(xué)性能優(yōu)良、化學(xué)穩(wěn)定性好、不易與金屬發(fā)生粘結(jié)等特點(diǎn)。陶瓷刀具的磨損是機(jī)械磨損與化學(xué)磨損綜合作用的結(jié)果，其磨損機(jī)制主要包括磨料磨損、粘結(jié)磨損、化學(xué)反應(yīng)、擴(kuò)散磨損、氧化磨損等。
（2）立方氮化硼刀具
立方氮化硼是氮化硼的致密相，具有一致的耐磨性和抗沖擊性，并有很高的硬度和耐熱性、優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性和導(dǎo)熱性以及低摩擦系數(shù)。但由于切削過(guò)程中的高溫、高壓、切屑與前刀面間的摩擦以及工件材料中有關(guān)化學(xué)元素與之發(fā)生粘結(jié)、親和發(fā)生化學(xué)磨損，導(dǎo)致前刀面出現(xiàn)月牙洼磨損。
（3）金剛石刀具
金剛石材料可分為天然金剛石和人造金剛石，天然金剛石具有自然界物質(zhì)中最高的硬度和導(dǎo)熱系數(shù)。近年來(lái)開發(fā)的多種采用化學(xué)機(jī)理研磨金剛石刀具的方法和保護(hù)氣氛釬焊金剛石技術(shù)使天然金剛石刀具的制造變得相對(duì)容易，從而使天然金剛石刀具在超精密鏡面切削領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
（4）金屬陶瓷刀具
金屬陶瓷的硬度、強(qiáng)度、韌性、抗塑性變形和抗崩刃性能等均有顯著改善，尤其是高溫強(qiáng)度、高溫硬度、導(dǎo)熱性、抗氧化性和抗熱震性能得到提高，與鋼的親和力小，摩擦系數(shù)小，抗月牙洼磨損和抗粘結(jié)能力強(qiáng)，但抗塑性變形能力較差，在對(duì)高硬材料進(jìn)行高速切削時(shí)常因刀刃的塑性變形而導(dǎo)致刀刃損壞。
（5）涂層刀具
涂層刀具具有很強(qiáng)的抗氧化性能和抗粘結(jié)性能，因而具有良好的耐磨性和抗月牙洼磨損能力。涂層的摩擦系數(shù)較低，能有效降低切削時(shí)的切削力及切削溫度，因而可大大提高刀具耐用度。涂層刀具用于高速切削時(shí)，由于切削溫度較高，可使涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度削弱，容易產(chǎn)生剝落、崩碎等損傷。

三、根據(jù)工件材質(zhì)選用刀具
影響切削刀具磨損壽命的因素較多，如工件材料與刀具材料的匹配、切削方式、刀具幾何形狀、切削用量、切削油、振動(dòng)等對(duì)刀具磨損壽命都有顯著影響。

（1）鑄鐵的高速切削

鑄鐵的高速切削加工在鑄鐵的高速切削加工中，正確選擇刀具材料是提高加工效率的關(guān)鍵。適用于高速切削鑄鐵零件的刀具材料主要有超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金、金屬陶瓷、陶瓷、立方氮化硼和涂層刀具等。
（2）淬硬鋼的高速切削
硬質(zhì)合金刀具的工作壽命最低，這是由于工件材料硬度很高，導(dǎo)致加工時(shí)的切削力和切削溫度較高，造成硬質(zhì)合金刀具迅速磨損、剝離乃至斷裂破損。陶瓷刀具和立方氮化硼刀具的工作壽命隨著切削速度的提高而增加，當(dāng)達(dá)到最大臨界值后則開始降低。

四、選用切削油減少刀具磨損
（1）硅鋼是比較容易切削的材料，一般為了工件成品的易清洗性，在防止毛刺產(chǎn)生的前提下會(huì)選用低粘度的切削油。
（2）碳鋼在選用切削油時(shí)應(yīng)根據(jù)加工的難易及脫脂條件來(lái)決定較佳粘度。
（3）鍍鋅鋼因?yàn)楹吐认堤砑觿?huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以在選用切削油時(shí)應(yīng)注意可能發(fā)生白銹的問(wèn)題，而使用億達(dá)渤潤(rùn)硫型專用切削油可以避免生銹問(wèn)題，但加工后應(yīng)盡早脫脂。
（4）不銹鋼一般使用含有硫氯復(fù)合型添加劑的切削油，在保證極壓加工性能的同時(shí)，避免工件出現(xiàn)毛刺、破裂等問(wèn)題。

以上就是機(jī)床刀具磨損的常見(jiàn)原因，通過(guò)對(duì)工件原料、設(shè)備工藝、切削參數(shù)等全面分析選用合適的刀具可以有效延長(zhǎng)刀具的使用壽命，提高生產(chǎn)效率。億達(dá)渤潤(rùn)石化是高端金工助劑基地，自主研發(fā)的切削油具有優(yōu)異的極壓抗磨性能，可以有效的提高工件的精度和效率，并且對(duì)人體、工件、設(shè)備、環(huán)境沒(méi)有危害，是國(guó)內(nèi)眾多金屬加工企業(yè)的指定合作伙伴，在實(shí)際應(yīng)用中得到國(guó)內(nèi)外客戶的一致好評(píng)。

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