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硬質(zhì)合金刀片崩刃、積屑瘤等問題及相應(yīng)對(duì)策

硬質(zhì)合金刀片磨損和崩刃是普遍存在的現(xiàn)象之一，當(dāng)硬質(zhì)合金刀片磨損后影響到工件加工精度以及生產(chǎn)效率、工件質(zhì)量等等；當(dāng)操作人員在觀察到刀片磨損時(shí)，應(yīng)及時(shí)對(duì)加工過程進(jìn)行認(rèn)真分析以找出導(dǎo)致刀片磨損的根本原因所在。

可從如下多方面進(jìn)行分析：

1、后刀面磨損

后刀面磨損是指在硬質(zhì)合金刀片的切削刃下方并與其緊挨著的刀具后刀面的磨蝕損耗；工件材料中的硬質(zhì)合金顆粒或者是加工硬化的材料和刀片摩擦，小塊的涂層剝落和刀片摩擦；硬質(zhì)合金刀片中的鈷元素最終從晶格中脫離，降低硬質(zhì)合金的黏著力因此會(huì)剝落。

碩朔精密刀具如何判斷？沿著切削刃相對(duì)均勻的磨損，偶爾會(huì)有剝落的工件材料粘著在切削刃上，使磨損面看起來比實(shí)際面積要大；有的合金刀片磨損后呈黑色，有的刀片的磨損后呈閃亮的；黑色是表面涂層剝落后顯示的底部涂層或者刀片的基體等。

對(duì)策有：首先檢查切削速度，重新計(jì)算轉(zhuǎn)速以確保其正確性，在不更改進(jìn)給的前提下降低切削速度；

進(jìn)給：提高每齒進(jìn)給（進(jìn)給必須高到足以避免由小鐵屑厚度帶來的純磨損）；

刀片材質(zhì)：使用較為耐磨的刀片材質(zhì)，若使用的是未涂層材質(zhì)刀片，則改用涂層材質(zhì)刀片來使用；

檢查刀片幾何尺寸，來判斷其是否在相應(yīng)的刀盤上使用加工。

2、崩刃

后刀面崩刃是在切削刃小顆粒剝落而非被后刀面磨損磨蝕時(shí)，發(fā)生的一種使刀片失效的情況，后刀面剝落發(fā)生在有沖擊負(fù)載變化的情況下，例如斷續(xù)切削時(shí)，后刀面崩刃往往是工件狀況不穩(wěn)定的結(jié)果，例如刀具過長或者工件支撐不足的時(shí)候；切屑的二次切削也容易造成崩刃。

對(duì)策有：將刀具伸出長度降低至其最小值；選擇具有較大后角的刀具；使用刃口倒圓或者是倒棱的刀具；為刀具選擇更堅(jiān)韌的切削刃材料；降低進(jìn)給速度；增加工藝穩(wěn)定性；改善排屑效果等等多方面進(jìn)行。

前刀面剝落：粘性材料在切削后會(huì)產(chǎn)生材料回彈，這種回彈可能會(huì)超出刀具的后角并在刀具的后刀面和工件之間產(chǎn)生摩擦；而摩擦?xí)斐赡ス庑Ч赡軙?huì)導(dǎo)致工件的加工硬化；會(huì)增大刀具和工件之間的接觸，這使得熱量會(huì)導(dǎo)致熱膨脹，導(dǎo)致前刀面膨脹，產(chǎn)生前刀面崩刃。

對(duì)策有：增加刀具前角；減小刃口倒圓尺寸或增加刃口強(qiáng)度；選用韌性好的材質(zhì)。

3、前刀面積屑瘤

在加工有些工件材料可能會(huì)在切屑和切削刃之間產(chǎn)生前刀面積屑瘤；當(dāng)工件材料的連續(xù)層壓接到切削刃上時(shí)會(huì)發(fā)生積屑瘤，積屑瘤是一個(gè)動(dòng)態(tài)的結(jié)構(gòu)，切削過程中積屑瘤的切面不斷剝落并重新附著。

前刀面積屑瘤也往往在低加工溫度和切削速度相對(duì)較慢的情況下偶有發(fā)生；當(dāng)前刀面積屑瘤的實(shí)際速度取決于被加工的材料，若是對(duì)加工硬化材料進(jìn)行加工，例如奧氏體不銹鋼，那么前刀面積屑瘤可導(dǎo)致在切深處迅速積聚，從而造成切深處破損這種次要失效模式。

對(duì)策有：增加表面切削速度；確保冷卻液的正確應(yīng)用；選擇帶有物理氣相沉積(PVD) 涂層的刀具。

4、后刀面積屑瘤

積屑瘤也可能在刀具切削刃下方的后刀面產(chǎn)生，當(dāng)切削較軟的鋁、銅、塑料等材料時(shí)，后刀面積屑瘤也是因工件和刀具之間的間隙不足而造成；同時(shí)后刀面積屑瘤與不同的工件材料有所關(guān)聯(lián)。

每種工件材料都要求有足夠的間隙量，部分工件材料如鋁、銅和塑料，在切削后會(huì)產(chǎn)生回彈；回彈可導(dǎo)致刀具和工件之間的摩擦，進(jìn)而導(dǎo)致別加工材料粘接在切削刃后刀面。

對(duì)策有：增大刀具的主后角；提高進(jìn)給速度；減小用于刃口預(yù)處理的刃口倒圓。

5、熱裂紋

熱裂紋是由于溫度的極端變化所導(dǎo)致的；如果在加工涉及銑削等斷續(xù)切削加工時(shí)，那么切削刃會(huì)多次進(jìn)入和退出工件材料；這會(huì)增加和減少刀具吸收的熱量，溫度反復(fù)變化會(huì)導(dǎo)致刀具表面層的膨脹和收縮，因?yàn)樗鼈冊谇邢髦凶儫岫谇邢鏖g隙又變冷；當(dāng)沒有正確應(yīng)用冷卻液，那么冷卻液實(shí)際上可能會(huì)造成更大的溫度變化，加速熱裂紋，并導(dǎo)致刀具加快失效。

溫度在刀具壽命及刀具失效中有著重要作用；熱裂紋是切削刃前刀面和后刀面開裂的表現(xiàn)，其走向與切削刃成直角，裂紋從前刀面最熱的點(diǎn)開始，通常是離切削刃有些許距離的地方，然后向前刀面延伸，在后刀面向上延伸；前刀面和后刀面的熱裂紋最終連在一起導(dǎo)致切削刃后刀面崩刃。

對(duì)策有：選擇含有碳化鉭(TAC) 基材的切削材料；正確使用冷卻液或者不使用；選擇更堅(jiān)韌的切削刃材料等方面。

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