使用進口絲錐將多余的金屬從毛坯上撕裂下來,使毛坯變成零件的過程中,刀具也不可避免地遭到損耗。當刀具的損耗積累到一定的程度后,會使工件的加工精度降低,表面粗糙度增大,并導致切削力和切削溫度增加,甚至產生振動,不能繼續正常切削,即刀具失效,這時就要更換新的切削刃或換刀磨刀。刀具的失效形式可分為磨損和破損兩類,前者表現為連續地、逐漸地發生,后者表現為突然發生,如崩刃、碎斷、剝落和卷刃等。進口絲錐的磨損主要取決于刀具材料、工件材料的機械物理性能和切削條件,與一般的機械零件磨損相比,有著不同的特點:與前刀面接觸的切屑底面是活性很高的新鮮表面,不存在氧化膜等的污染;前、后刀面上的接觸壓力很大,接觸面溫度很高(如:硬質合金刀具加工鋼,溫度可達 800℃~1000℃以上)等。因此刀具磨損時存在著機械、熱和化學作用,表現為摩擦、黏結和擴散等現象。本節重點闡述刀具的磨損,對刀具的破損也將作必要的介紹。
切削時,刀具的前刀面與切屑、后刀面與工件常常相互擠壓和劇烈摩擦,產生很高的溫度。因此磨損發生在螺旋絲錐的前刀面和后刀面上,前刀面磨損形成月牙洼,后刀面磨損形成磨損帶,通常前、后刀面的磨損是同時發生,相互影響的。
前刀面磨損:加工塑性金屬時,當刀具材料的耐熱性、耐磨性不足,切削速度較高,切削厚度較大(大于0.5mm)時,常在前刀面上發生磨損。由于切屑底面和刀具前刀面在切削過程中是化學活性很高的新鮮表面,在接觸面的高溫高壓作用下,接觸面積的80%以上是空氣和切削液較難進入的,切屑沿螺旋絲錐前刀面的滑動逐漸在前刀面上磨出一個月牙形凹窩(如圖3.60所示),所以這種磨損形態又常稱為月牙洼磨損。起初月牙洼的前緣距離主切削刃還有一小段距離,隨著切削過程的進行,月牙洼逐漸向前、后擴展,深度不斷增大,其深度最大的位置就是切削溫度最高處。其寬度取決于切屑的寬度,在磨損過程中變化不大。當月牙洼發展到其前緣與切削刃之間的棱邊很窄時,切削刃強度下降,容易導致崩刃。
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