高速切削刀具磨損壽命的研究
文章出處：聊城市華中鋼管制造有限公司作者：聊城市華中鋼管制造有限公司發(fā)表時間：2019/10/29
從20世紀80年代開始，由于數(shù)控機床的主軸、進給系統(tǒng)等功能部件設計制造技術的突破，數(shù)控機床的主軸轉速和進給速度均大幅度提高，在現(xiàn)代制造技術全面進步的推動下，切削加工技術開始進入高速切削的新階段。目前，高速切削已在模具、航空、汽車等制造業(yè)領域得到了大量應用，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟效益，并正向其它應用領域拓展。
高速切削加工對刀具提出了一系列新的要求。研究表明，高速切削時，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械摩擦、粘結、化學磨損、崩刃、破碎以及塑性變形等的引起的磨損和破損。因此，對高速切削刀具材料最主要的性能要求是耐熱性、耐磨性、化學穩(wěn)定性、抗熱震性以及抗涂層破裂性能等。陶瓷、CBN、PCD、金屬陶瓷等刀具材料具有良好的耐熱性和耐磨性，當其韌性得到改善后，非常適合用于高速切削。先進涂層技術的發(fā)展進一步改善了刀具材料的性能。目前，新型涂層材料和涂層工藝的開發(fā)方興未艾，預示著涂層刀具在高速切削領域?qū)⒂芯薮蟀l(fā)展?jié)摿蛷V闊應用前景。
本文對高速切削加工時陶瓷刀具、立方氮化硼刀具、金剛石刀具、金屬陶瓷刀具和涂層刀具的磨損機理進行了綜合評述，對刀具的磨損形態(tài)和磨損壽命進行了分析，這些研究將有益于實際生產(chǎn)加工中對高速切削刀具的合理選用與磨損控制。
2高速切削刀具的磨損形態(tài)
高速切削時，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。
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。后刀面磨損帶寬度的加大會使刀具喪失切削性能，在高速切削時常采用后刀面上均勻磨損區(qū)寬度VB值作為刀具的磨損極限。
微崩刃是在刀具切削刃上產(chǎn)生的微小缺口，常發(fā)生在斷續(xù)高速切削時，通過選用韌性好的刀具材料、減小進給量、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。通常只要將刀具微崩刃的大小控制在磨損限度以內(nèi)，刀具仍可繼續(xù)切削。
