刀具磨損的主要原因有哪些？

來源：發(fā)布時(shí)間：2024-09-28

刀具磨損的主要原因如下：

一、機(jī)械摩擦

工件材料的摩擦在切削過程中，刀具與工件直接接觸。工件材料的硬度、韌性等特性會影響摩擦程度。例如，切削硬度較高的合金鋼時(shí)，刀具切削刃與工件之間的摩擦力較大。如果是韌性較好的材料，如銅合金，在切削過程中容易產(chǎn)生黏附現(xiàn)象，進(jìn)一步加劇刀具的磨損。切屑的摩擦切屑沿著刀具的前刀面流動時(shí)，會對刀具產(chǎn)生摩擦作用。切屑的形狀、流速等因素影響這種摩擦。例如，當(dāng)切屑卷曲不暢時(shí)，可能會在刀具前刀面形成較大的壓力，增加摩擦力，導(dǎo)致刀具前刀面磨損。

二、切削熱

刀具溫度升高切削過程中產(chǎn)生的熱量會使刀具溫度升高。由于切削熱的傳遞，刀具的切削刃和刀面溫度上升。例如，高速切削時(shí)，大量的切削熱在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生，如果不能及時(shí)有效地散熱，刀具的溫度會迅速升高。高溫對刀具性能的影響高溫會降低刀具材料的硬度、強(qiáng)度和韌性等性能。對于高速鋼刀具，當(dāng)溫度超過 550 - 600°C 時(shí)，其硬度會明顯下降；硬質(zhì)合金刀具在高溫下也會出現(xiàn)粘結(jié)相軟化等問題，從而加速刀具的磨損。

三、化學(xué)作用

與工件材料的化學(xué)反應(yīng)在切削某些特殊材料時(shí)，刀具與工件材料之間可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。例如，在切削鈦合金時(shí)，由于鈦合金的化學(xué)活性高，在高溫和高壓下，刀具材料（如硬質(zhì)合金中的某些元素）可能與鈦合金發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成脆性化合物，使刀具磨損加劇。與周圍介質(zhì)的反應(yīng)切削環(huán)境中的空氣、切削液等介質(zhì)也可能與刀具發(fā)生反應(yīng)。如果切削液選擇不當(dāng)，其中的某些化學(xué)成分可能會腐蝕刀具?？諝庵械难鯕庠诟邷叵乱部赡苁沟毒弑砻嫜趸纬裳趸瘜?，影響刀具的切削性能并加速磨損。

四、刀具材料本身的特性

硬度和韌性的平衡刀具材料的硬度和韌性是一對矛盾的性能指標(biāo)。如果刀具材料硬度很高但韌性不足，在切削過程中容易發(fā)生脆斷；如果韌性較好但硬度不夠，又容易被磨損。例如，陶瓷刀具硬度很高，但韌性較差，在受到?jīng)_擊載荷時(shí)容易破損，而高速鋼刀具雖然韌性較好，但硬度相對較低，容易被磨損。微觀結(jié)構(gòu)的影響刀具材料的微觀結(jié)構(gòu)，如晶粒大小、相組成等也會影響磨損情況。例如，硬質(zhì)合金刀具中，WC 晶粒的大小和分布均勻性會影響刀具的耐磨性。如果晶粒粗大且不均勻，刀具的耐磨性能會降低。

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