最新刀具磨損與耐用度.教學(xué)講義ppt課件.ppt

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1、刀具磨損與耐用度.1.5刀具磨損與耐用度內(nèi)容提要1.刀具的磨損方式；2.刀具的磨損原因；3.刀具的磨損過程；4.刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)；5.刀具耐用度；6.刀具的破損。重點(diǎn)難點(diǎn)1.刀具的磨損原因；2.刀具耐用度的概念及影響因素。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握刀具的磨損方式及原因；2.掌握刀具耐用度的概念及影響因素；3.了解刀具的破損。2刀具失效形式：磨損（正常工作時(shí)逐漸產(chǎn)生的損耗。磨損是連續(xù)的、逐漸的發(fā)展過程。）破損（突發(fā)的破壞，隨機(jī)的）1.5.1刀具的磨損方式32）后刀面磨損加工脆性材料或在切削塑性材料、速度較低、

2、切削厚度較小（hD＜0.1mm），由于前刀面上刀屑間的作用相對(duì)較弱，主要發(fā)生后刀面磨損。3）前刀面和后刀面同時(shí)磨損一般在以中等切削用量加工塑性金屬材料時(shí)會(huì)出現(xiàn)這種形式磨損。1.5.1刀具的磨損方式7刀具的磨損形態(tài)1.5.1刀具的磨損方式8刀具磨損方式◆正常磨損前刀面磨損形式：月牙洼形成條件：加工塑性材料，v大，hD大影響：削弱刀刃強(qiáng)度，降低加工質(zhì)量后刀面磨損形式：后角=0的磨損面（參數(shù)——VB，VBmax）形成條件：加工塑性材料,v較小,hD較??；加工脆性材料影響：切削力↑,切削溫度↑,產(chǎn)生振動(dòng)

3、，降低加工質(zhì)量VBVBmaxa)KTKBb)圖3-25刀具磨損形態(tài)前、后刀面磨損1.5.1刀具的磨損方式9課堂問題？刀具的磨損方式有幾種？1.磨粒磨損2.粘結(jié)磨損3.擴(kuò)散磨損切削時(shí)，切屑、工件材料中含有一些碳化物、氮化物和氧化物等硬質(zhì)點(diǎn)以及積屑瘤碎片等，可在刀具表面刻劃出溝紋，這就是磨粒磨損。切削時(shí)，切屑、工件與前、后刀面之間存在很大的壓力和強(qiáng)烈的摩擦，形成新鮮表面接觸而發(fā)生冷焊粘結(jié)。由于切屑在滑移過程中產(chǎn)生剪切破壞，帶走刀具材料，從而造成粘結(jié)磨損。在切削高溫下，使工件與刀具材料中的合金元素在固

4、態(tài)下相互擴(kuò)散置換造成的刀具磨損，稱為擴(kuò)散磨損1.5.2刀具的磨損原因11（5）相變磨損（4）氧化磨損在一定溫度下，刀具材料與某些周圍介質(zhì)起氧化反應(yīng)，在刀具表面形成一層硬度較低的氧化物，被切屑或工件擦掉而形成磨損，稱為氧化磨損。當(dāng)切削溫度達(dá)到或超過刀具材料的相變溫度時(shí)，刀具材料中的金相組織將發(fā)生變化，硬度顯著下降，引起的刀具磨損稱為相變磨損。1.5.2刀具的磨損原因12（7）塑性變形（6）熱電磨損切削時(shí)，刀具與工件構(gòu)成自然熱電偶，產(chǎn)生熱電勢(shì)，在刀具切入或切出時(shí)，產(chǎn)生放電現(xiàn)象，會(huì)電蝕刀具，造成刀具磨

5、損。切削溫度很高時(shí)，切削刃會(huì)發(fā)生塑性變形而改變?cè)械膸缀涡螤睿瑔适Щ蛳魅跚邢髂芰Α?.5.2刀具的磨損原因13切削速度對(duì)刀具磨損強(qiáng)度的影響1-硬質(zhì)點(diǎn)磨損；2-粘結(jié)磨損；3-擴(kuò)散磨損；4-氧化磨損14◆磨粒磨損——各種切速下均存在——低速情況下刀具磨損的主要原因◆粘結(jié)磨損（冷焊）——刀具材料與工件材料親和力大——刀具材料與工件材料硬度比小——中等偏低切速粘結(jié)磨損加劇◆擴(kuò)散磨損——高溫下發(fā)生◆氧化磨損——高溫情況下，在切削刃工作邊界發(fā)生刀具磨損原因1.5.2刀具的磨損原因15刀具磨損過程初期磨損后刀

6、面磨損量VB正常磨損急劇磨損切削時(shí)間刀具磨損過程3個(gè)階段常取后刀面最大允許磨損量VB磨鈍標(biāo)準(zhǔn)1.5.3刀具的磨損過程16刀具的磨損過程:初期磨損階段正常磨損階段急劇磨損階段刃磨后的刀具其前、后刀面上的高低不平，受到切屑的沖擊和摩擦?xí)r，將“凸峰”很快磨去，時(shí)間很短刀具上的高低不平已被磨去，磨損量增加緩慢且比較穩(wěn)定切削刃變鈍，刀具與工件之間的摩擦變大，切削力增大，切削溫度上升，磨損加劇，刀具失去正常的切削能力刀具磨損過程初期磨損后刀面磨損量VB正常磨損急劇磨損17刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)：刀具磨損到一定程度后

7、，切削力、切削溫度顯著增加，加工表面變得粗糙，工件尺寸可能會(huì)超出公差范圍，切屑顏色、形狀發(fā)生明顯變化，甚至產(chǎn)生振動(dòng)或出現(xiàn)不正常的噪聲等。需要根據(jù)加工要求規(guī)定一個(gè)最大的允許磨損值，這就是刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。通常以主后刀面中間部分平均磨損量VB作為磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。1.5.4刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)18國際標(biāo)準(zhǔn)ISO推薦硬質(zhì)合金外圓車刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)，可以是以下任何一種：（1）VB=0.3mm；（2）如果主后刀面為無規(guī)則磨損，取VBmax=0.6mm；（3）前面磨損量KT=0.06+0.3f（f為進(jìn)給量）在金屬切削的科學(xué)研究

8、中多數(shù)按后刀面磨損寬度VB來制定磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。規(guī)定磨鈍標(biāo)準(zhǔn)的兩點(diǎn)考慮：①充分利用正常磨損階段的磨損量，適用于粗加工和半精加工。②根據(jù)加工精度和表面質(zhì)量要求規(guī)定磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。1.5.4刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)19自動(dòng)化生產(chǎn)中的精加工刀具，常以沿工件徑向的刀具磨損量作為刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)，稱為刀具徑向磨損量NB值。20制定刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)需考慮被加工對(duì)象的特點(diǎn)和加工條件的具體情況：工藝系統(tǒng)剛性差，規(guī)定小的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)；切削難加工材料時(shí)，小的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)；加工精度及表面質(zhì)量要求高時(shí)，小的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)；加工大型工件，適當(dāng)增大磨鈍標(biāo)準(zhǔn)；1.5