加工调质口型板时刀具磨损的分析
福建省佳通轮胎有限公司工程部
叶兴阳
摘要：刀具的磨损和耐用度关系到切削加工的效率、质量和成本。本文以金加工班近段时间加工的一些口型板材料作为实例，进行刀具磨损情况分析。
一、试验材料：45#钢板调质，硬度HB220～250，硬度计检测实际硬度为：HRC19～21。使用刀具为乌钢（锋钢）W18Cr4V，及W、Co、Ti合金刀YT15。
二、刀具特性：资料显示，锋钢刀具硬度HRC62～65，600℃时硬度HV520；YT15合金刀片，硬度≮HRC78，600℃时硬度HV720。
三、机床：牛头刨床
现场用锋钢刀形状、角度 现场用合金刀形状、角度 四、过程分析：以现场使用刀具形状、角度，磨损情况进行分析。
1、以前面磨损为主的
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分析：切削时，切屑与前刀面之间，存在很大的压力和强烈的摩擦，因而它们之间会发生积屑瘤。由于摩擦面之间有相对的运动，积屑瘤将产生破裂被一方带走，刀具材料的颗粒被切屑带走，从而造成刀具磨损。有关资料表明，积屑瘤磨损一
般在中等偏低的切削速度下比较严重。
2、以后面磨损为主，前面轻微磨损。
分析：切屑、工件的硬度虽然低于刀具的硬度，但它们当中经常含有一些硬度极高的微小的硬质点，可在刀具表面刻划出沟纹，这就是书上说的磨料磨损。尤其是调质钢，硬质点有碳化物(如Fe3C、TiC、VC)、氮化物(如TiN、Si3N4)、氧化物(如SiO2、Al2O3)和金属间化合物等。切削中的Ti(N、C)颗粒在刀具
上起了耕犁作用。除了前刀面会有磨料磨损的现象外，主要在后刀面可以发现有由于磨料磨损而产生的的沟纹。磨料磨损在各种切削速度下都存在，合理选择切削深度，和刀具材料，可以减少沟纹的产生。
3、边界磨损，刀前面、后面同时磨损。
分析：在切削加工时，刀具几何角度不正确，切削热量、切削阻力增加，磨料磨损、积屑瘤磨损会同时存在所
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至，切削速度和进刀量不当也会加速刀具磨损。 4、刃部钝化
分析：由硬质磨料磨损所至，材料调质不均匀时局部含碳高，点产生和适的切削刀量，可以发生。选用
的合金刀具也能避免。
5、崩刃、碎断
分析：在断续切削时，刨刀切入和切出刀具表面的温度变化引起应力变化，应力变
化超过疲劳极限时，加上冲击载荷切削刃产生小的缺口、小块碎裂或大快断裂。合理选择切削速度和选择韧性好的合金刀片。
五、总结
从以上观察中不难发现，我公司加工调质口型板时刀具损坏形式主要与刀具几何参数，刀具材料和切削速度相关。选用锋钢刀具，很明显的红硬性不够，速度高一点或是遇到硬质点刃部就会出现
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使过硬质析出，合深度和进避免此类硬度较高
钝化，或是刀后出现沟纹；加上我们刃磨的刀具大都是两面刃，大圆弧刀尖，主偏角与走刀方向不到45°，与工件切削接触面积大，切削阻力低速切削时刀。如果将主8°，刀尖小
大且热量不易扩散，会出现犁沟，会出现粘刀，高速切削时会出现烧偏角磨成75°，前角15°后角4～圆弧为1mm左右时，效果可能会好
很多。合金刀具钛合金导热性能很差，只有45#钢的1/6～1/7。选择刀具材料时，要考虑导热性能，耐冲击性能，YG类优于YT类。W、Co合金YG8比较YT14好。刀具后角也要适当大一点，取a1=10～15°，
减少刀后面与工件的摩擦，前
目 前 用 刀具角度 角也要取大些，r=10°,刀具锋利，减少工件变形，主偏角k=75～90°降低径向阻力，防
止振动。刀尖圆弧决定力尖强度、散热，不宜过大，一般为1～2mm合适。
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