機(jī)械在加工零件時(shí)主要是靠刀具運(yùn)動(dòng)來(lái)完成，在加工的過(guò)程中會(huì)發(fā)現(xiàn)刀片在切削時(shí)會(huì)在高溫條件下、受到工件、切屑的摩擦作用，使刀具材料逐漸被磨耗或出現(xiàn)破損，這是廣大機(jī)械技師頭腦熱的問(wèn)題。

而研究刀具磨損的原因，防止刀具過(guò)早、過(guò)多磨損以及如何延長(zhǎng)刀具使用壽命，這是提高生產(chǎn)效率、降低加工成本和保證加工質(zhì)量的一下重要問(wèn)題。

經(jīng)長(zhǎng)年累月的加工條件總結(jié)出五類破損原因

1.磨粒磨損

在工件材料中存在著氧化物，碳化物和氮化物等硬質(zhì)點(diǎn)，在鑄、煅工件表面上存在著硬的夾雜物和在切屑、加工表面上粘附著硬的積屑瘤殘片，這些硬質(zhì)點(diǎn)在切削時(shí)如同“磨?！睂?duì)刀具表面摩擦和刻劃作用致使切削刃刀面磨損，磨粒磨損是一種“機(jī)械摩擦”性質(zhì)磨損。

2.相變磨損

工具鋼刀具在較高速度切削時(shí)，由于切削溫度升高，使刀具材料產(chǎn)生相變，硬度降低，若繼續(xù)切削，會(huì)引起前面塌陷和切削刃卷曲，硬質(zhì)合金刀具在高溫（>900）度，高壓狀態(tài)下切削也會(huì)因產(chǎn)生塑性變形而失去切削性能，因此，相變磨損是一種“塑性變形”。

3.粘結(jié)磨損

粘結(jié)磨損亦稱冷焊磨損，當(dāng)?shù)毒卟牧吓c工件材料產(chǎn)生粘結(jié)時(shí)，兩者產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)粘結(jié)點(diǎn)產(chǎn)生剪切破壞，將刀具材料粘結(jié)顆粒帶走所致，刀面與工件間產(chǎn)生粘結(jié)是由于刀面上存在微觀不平度，并在一定溫度條件下，刀具前面上粘附著積屑瘤，刀面硬度降低并與工件材料粘結(jié)以及工件與刀具元素間親和造成的，在高溫高壓作用下刀具表面層材料性能變化，當(dāng)工件與刀具產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，刀具材料的粘結(jié)顆粒被帶走而形成了粘結(jié)磨損。

4.擴(kuò)散磨損

擴(kuò)散磨損是在高溫作用下，使工件與刀具材料中合金元素相互擴(kuò)散置換造成的；碳化鎢類硬質(zhì)合金在800-900度切削溫度時(shí)，鎢原子和碳原子向切屑中擴(kuò)散，切屑中鐵、碳原子向刀具中擴(kuò)散，經(jīng)原子間相互置換后，降低了刀具中原子間結(jié)合強(qiáng)度和耐磨性而形成了擴(kuò)散磨損；其中碳化鈦類硬質(zhì)合金刀具耐磨不易變形。

5.氧化磨損

當(dāng)硬質(zhì)合金刀具的切削溫度達(dá)到700-800度時(shí)，硬質(zhì)合金材料中WC、TIC和Co與空氣中氧發(fā)生氧化反應(yīng)，形成了硬度和強(qiáng)度較低的氧化膜，由于空氣不易進(jìn)入切削區(qū)域，所以易在近工件待加工表面的刀具后刀面位置處形成氧化膜，在切削時(shí)受工件表層中氧化皮、冷硬層和硬雜質(zhì)點(diǎn)對(duì)氧化膜連續(xù)摩擦，造成了在待加工表面處的刀面上產(chǎn)生氧化磨損，稱為邊界磨損。

從上述總結(jié)磨損因素中可知，切削速度的變化，會(huì)出現(xiàn)不同性質(zhì)的磨損，如在低速和中速范圍，高速鋼刀具產(chǎn)生磨粒磨損、粘結(jié)磨損和相變磨損，硬質(zhì)合金刀具產(chǎn)生磨粒磨損和粘結(jié)磨損，超過(guò)中速產(chǎn)生擴(kuò)散磨損，氧化磨損，在高速時(shí)產(chǎn)生塑性破壞，因些，合理選擇刀具材料，刀具幾何參數(shù)和切速度都可提高刀具的耐磨性，耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性，此外提高刀具的強(qiáng)度和刀具的刃磨質(zhì)量、改善散熱條件、合理使用切削液，均能有效地防止刀具過(guò)早磨損和破損。

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