数控刀具失效形式及对策

在切削过程中，刀具磨损到一定限度，刀刃崩刃或破损，刀刃卷刃（塑变）时，刀具丧失其切削能力或无法保障加工质量，称之为刀具失效。刀具破损的主要形式及产生原因和对策如下：

　　1.后刀面磨损:

　　由机械应力引起的出现在后刀面上的摩擦磨损。

　　由于刀具材料过软，刀具的后角偏小，加工过程中切削速度太高，进给量太小，造成后刀面磨损过量，使得加工表面尺寸精度降低，增大摩擦力。应该选择耐磨性高的刀具材料，同时降低切削速度，提高进给量，增大刀具后角。这样才能避免或减少后刀面磨损现象的发生。

　　2.边界磨损

　　主切削刃上的边界磨损常见于与工件的接触面处。

　　主要原因是工件表面硬化、锯齿状切屑造成的摩擦，影响切屑的流向并导致崩刀。只有降低切削速度和进给速度，同时选择耐磨刀具材料并增大前角使切削刃锋利。

　　3.前刀面磨损（月牙洼磨损）:

　　在前刀面上由摩擦和扩散导致的磨损。

　　前刀面磨损主要由切屑和工件材料的接触以及对发热区域的扩散引起。另外刀具材料过软，加工过程中切削速度太高，进给量太大，也是前刀面磨损产生的原因。前刀面磨损会使刀具产生变形、干扰排屑、降低切削刃强度。主要采用降低切削速度和进给速度，同时选择涂层硬质合金材料，可以减少前刀面的磨损。

　　4.塑性变形

　　切削刃在高温或高应力作用下产生的变形。

　　切削速度、进给速度太高以及工件材料中硬质点的作用，刀具材料太软和切削刃温度很高等现象是产生塑性变形的主要原因。它将影响切屑的形成质量，有时也可导致崩刀。可以采取降低切削速度和进给速度，选择耐磨性高和导热系数高的刀具材料等对策，以减少塑性变形磨损的产生。

　　5.积屑瘤

　　工件材料在刀具上的粘附。

　　积屑瘤降低加工表面质量并会改变切削刃形状Zui终导致崩刃。采取的对策有提高切削速度，选择涂层硬质合金或金属陶瓷等与工件材料亲和力小的刀具材料，并使用冷却液。

　　6.刃口剥落

　　切削刃上出现一些很小的缺口，而非均匀的磨损。

　　主要由于断续切削，切屑排除不流畅造成。应该在开始加工时降低进给速度，选择韧性好的刀具材料和切削刃强度高的刀片，就可以避免刃口剥落现象的产生。

　　7.崩刀

　　崩刀将损坏刀具和工件。

　　主要原因是刃口的过度磨损和较高的应力，也可能由于刀具材料过硬，切削刃强度不够及进给量太大造成。应选择韧性好的合金材料，加工时减小进给量和切削深度，另外选用高强度或刀尖圆角较大的刀片。

　　8.热裂纹

　　由于断续切削时温度变化产生的垂直于切削刃的裂纹。

　　热裂纹可降低工件表面质量并导致刃口剥落，应选择韧性好的合金材料，同时减小进给量和切削深度，并进行干式冷却或在湿式切削时有充足的冷却液。