1、郭德偉1郭德偉2 在切削過程中，刀具切除工件上的金屬層，同時工件與切屑對刀具作用，使刀具磨損。刀具嚴重磨損，會縮短刀具使用時間，惡化加工表面質量，增加刀具材料損耗。因此，刀具磨損是影響生產效率、加工質量和成本的一個重要因素。 刀具磨損形式分為正常磨損和非正常磨損兩大類。正常磨損是連續的、逐漸的發展過程；非正常磨損破損一般是隨機的突發破壞（包括脆性破損和塑性破損）。 郭德偉3形式：月牙洼（KB，KT）形成條件：加工塑性材料，v大，hD大影響：削弱刀刃強度，降低加工質量形式：后角=0的磨損面（參數VB，VBmax）形成條件：加工塑性材料, v 較小, hD 較小；加工脆性材料影響：切削力, 切削溫

2、度, 產生振動，降低加工質量VBVBmaxa) KTKBb)圖3-27 刀具磨損形態郭德偉4N區磨損常被稱為邊界磨損。邊界磨損主要是由于工件在邊界處的加工硬化層、硬質點和刀具在邊界處的較大應力梯度和溫度梯度所造成的。返回磨鈍標準郭德偉5 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 一般可以認為磨料磨損量與切削路程成正比。 粘結磨損（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 中等偏低切速粘結磨損加劇 擴散磨損 高溫下發生，是硬質合金刀具主要磨損原因之一。 化學磨損 主要發生于較高的切削速度條件下。主要是機械磨損和熱、化學磨損郭德偉6圖3-28 刀具磨損的典型曲

3、線初期磨損后刀面磨損量VB正常磨損急劇磨損切削時間刀具磨損過程3個階段（圖3-26）郭德偉7 刀具磨損到一定程度后就不能繼續使用，這個磨損極限稱磨鈍標準。直觀判斷法 在生產實際中，常常根據切削中發生的一些現象（如出現火花、振動、嘯音，或加工表面粗糙度惡化等）來判斷刀具是否已經磨鈍。ISO標準 ISO標準統一規定以1/2背吃刀量處的后刀面上測定的磨損帶寬度VB作為刀具的磨鈍標準。自動化作業標準 自動化生產中的精加工刀具，則常以沿工件徑向的刀具磨損尺寸作為刀具的磨鈍標準，稱為徑向磨損量NB。磨鈍標準郭德偉8刀具從切削開始至磨鈍標準的切削時間，用T 表示。刀具總壽命 一把新刀從投入切削開始至報廢為止

4、的總切削時間，其間包括多次重磨。式中T刀具使用壽命（min）m指數，表示vc對T的影響程度C0 系數，與工件、刀具材料等有關的常數 。0CTvmc由泰勒（F. W. Taylor）公式知 郭德偉9式中 CT 使用壽命系數，與工件、刀具材料和切削條件有關x、y、z 指數，分別表示各切削用量對刀具使用壽命的影響程度52.250.75TpCTvfa（3-26）可見v 的影響最顯著；f 次之；ap 影響最小 。用YT5硬質合金刀具切削碳鋼（b= 0. 637GP a）時，有：11CTfm同理有22CTamp21111mpmmcTafvCT 綜合三式zpyxcTafvCT 簡化郭德偉10 在切削加工中，

5、刀具有時未經過正常的磨損階段，就發生損壞而不能繼續正常工作，這種情況稱為刀具破損。工具鋼和高速鋼刀具的破損形式燒刃 ，又稱“相變磨損”。卷刃折斷刀具破損的主要形式與原因Flash演示Flash演示Flash演示郭德偉11硬質合金、陶瓷、立方氮化硼和金剛石刀具的破損形式崩刃：有“微崩”和“崩碎”兩種情況。微崩是指刀刃出現微小崩落、缺口或剝落。折斷：當切削用量過大，有嚴重沖擊載荷，或操作不當或刀片、刀體材料有嚴重缺陷（如有裂紋、殘余應力等），都可能使刀具產生折斷。剝落 ：如果刀具表層組織存在缺陷或有潛在裂紋，或由于焊接、刃磨不當而產生較大的殘余應力，則在切削過程中刀具易產生“表層剝落”，剝落物呈片

6、狀，有較大面積。熱裂 ：刀片承受交變載荷或交變熱負荷時，由于切削部分表面反復熱脹冷縮，產生交變熱應力，嚴重時會導致刀片疲勞開裂。刀具破損的主要形式與原因Flash演示Flash演示Flash演示Flash演示郭德偉12根據被加工工件材料和加工特點，合理選擇刀具材料的種類和牌號。在斷續切削或受沖擊載荷時，應選擇具有較好韌性的刀具材料。合理確定刀具幾何參數，保證切削刃和刀尖具有一定的強度。合理選擇切削用量，避免超負荷。保證刀具焊接和刃磨質量，重要工序使用的刀具應檢查有無裂紋。盡量減小切削加工中的沖擊和振動。 刀具破損的防止措施 郭德偉13刀具磨損的檢測方法 記錄每把刀具的實際切削時間，并與刀具的使

7、用壽命相比較，當達到規定的使用壽命數值后，發出信號進行換刀。換刀通常安排在某一個工步（或某一次走刀）完成后進行。刀具破損的檢測方法 采用離線方式，用專門的檢測裝置檢查刀具切削后是否有破損發生，及破損程度。通常破損的刀具需要更換。刀具磨損的檢測方法 鋒利的刀具切削力小，刀具磨損后切削力增大。在正常切削時，測力傳感器檢測切削力的變化幅值，可以判斷刀具的磨損程度。刀具破損的檢測方法 當測力傳感器檢測切削力突然增大或突然下降很大幅值時，則表明刀具發生了破損。提高切削功率檢測刀具磨損與破損的方法與切削力檢測方法類似。郭德偉14刀具磨損的檢測方法正常切削時，聲發射信號小而連續，刀具嚴重磨損后聲發射信號會增大，通