刀具磨损知识 ppt课件
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§2.6 刀具磨损与刀具寿命
切削时间
刀具磨损过程
● 急剧磨损阶段 磨损带增加到一定宽度后，切削力和切削温度急剧增高，刀具磨损速度增加很快 ，刀具迅速损坏甚至丧失切削能力。
机械工程学院
机械制造技术——第二章 金属切削原理与刀具 §2.6 刀具磨损与刀具寿命
■ 刀具磨损的机理 （原因） 切削过程中的刀具磨损具有下列特点： (1)刀具与切屑、工件间的接触表面经常是新鲜表面。 (2)接触压力非常大，有时超过被切削材料的屈服强度。 (3)接触表面的温度很高，对于硬质合金刀具可达800～1000℃，对于高速钢刀 具可达800～600℃。 ● 磨粒磨损（硬质点划痕） —— 各种切速下均存在； —— 低速情况下刀具磨损的主要原因。 ● 粘结磨损（冷焊黏结） —— 刀具材料与工件材料亲和力大； —— 刀具材料与工件材料硬度比小；
低速切削时，Байду номын сангаас料磨损是刀具磨损的主要原因
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机械制造技术——第二章 金属切削原理与刀具 §2.6 刀具磨损与刀具寿命
2．相变磨损 刀具在较高速度切削时，由于切 削温度升高，使刀具材料产生相 变，硬度降低，若继续切削，会 引起前面塌陷和切削刃卷曲的 “塑性变形”
3．粘结磨损 刀具与切屑、工件间存在高温高压和强烈摩擦，达到原子间结合而产生粘结现 象，又称为冷焊。相对运动使粘接点破裂而被工件材料带走，造成粘结磨损。 在高速钢刀具的正常工作速度和硬质合金刀具偏低的工作速度下比较严重
况。
切削刃剥落 常发生在硬度高、脆性大的 陶瓷刀具上。并在压力和摩 擦力较大情况下易产生。
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机械制造技术——第二章 金属切削原理与刀具 §2.6 刀具磨损与刀具寿命
热裂 由热循环使材料疲劳，或因间断 切削和切削液浇注不均匀使切削 温度骤变，易引起前、后刀面上 出现细微裂纹。
刀具磨损知识解读
刀具耐用度是一个重要参数。
在相同切削条件下切削某种工件材料时，可以用 耐用度来比较不同刀具材料的切削性能； 同一刀具材料切削各种工件材料，可以用耐用度 来比较材料的切削加工性； 还可以用耐用度来判断刀具几何参数是否合理。
对于某一切削加工，当工件、刀具材料和刀具几 何形状选定之后，切削用量是影响刀具耐用度的 主要因素。
一种是充分利用正常磨损阶段的磨损量， 来充分利用刀具材料，减少换刀次数， 它适用于粗加工和半精加工； 另一种是根据加工精度和表面质量要求 确定磨钝标准，此时， VB 值应取较小值， 称为工艺磨钝标准。
NB
VB
α
0
当主后面磨损很不均匀时，以VBmax或VC值作 磨钝标准比较合理。
国际标准 ISO推荐硬质合金外圆车刀耐用度的 磨钝标准，可以是下列任何一种： VB＝0.3mm； 如果主后面为无规则磨损，取VBmax＝0.6mm；
第六章
刀具磨损和刀具耐用度
切削加工时，刀具一方面切下切屑，另一方面本身也要发生 磨损或局部破损。 刀具磨损后，可明显地发现切削力加大，切削温度上升， 切屑颜色改变，工艺系统产生振动，加工表面粗糙度值增大， 加工精度降低。因此，刀具磨损到一定程度后，必须进行重 廓或更换新刀。刀具磨损和耐用度直接关系到切削加工的效 率、质量和成本，是切削加工中十分重要的问题之一。 刀具磨损主要决定于刀具材料及工件材料的物理机械性 能和切削条件。各种条件下刀具磨损有不同的特点。掌握这 些特点，才能合理地选择刀具及切削条件，提高切削效率， 保证加工质量。
热电磨损
工件、切屑与刀具由于材料不同，切削时 在接触区将产生热电势，这种热电势有促 进扩散的作用而加速刀具磨损。这种在热 电势的作用下产生的扩散磨损，称为“热 电磨损”。试验证明，若在工件、刀具接 触处通以与热电势相反的电动势，可减少 热电磨损。
第6章 刀具磨损和刀具耐用度
(vc3 、 T3)…各点。可发现，在一定切削速度范围内， 这
些点基本上在一条直线上。
c 1＞ c 2＞ c 3＞ c 4
VB
T1
T2 T
T3
T4
不同vc时的刀具磨损曲线
( ln ln ln ln
1 2 3 4
c 1,T1 )
(
c 2,T2 )
(
c 3,T3 )
ln
(
c 4,T4 )
lnT1
lnT2 lnT
14
切削速度对刀具磨损强度的影响
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第三节 刀具磨损过程及磨钝标准
切削金属时，刀具一方面切下切屑，另一方面 刀具本身也要发生损坏。 刀具损坏的形式主要有磨损和破损两类。 前者是连续的逐渐磨损； 后者包括脆性破损(如崩刃、碎断、剥落、裂纹 破损等)和塑性破损两种。 刀具磨损后，使工件加工精度降低，表面粗糙 度增大，并导致切削力加大、切削温度升高， 甚至产生振动，不能继续正常切削。因此，刀 具磨损直接影响加工效率、质量和成本。
16
1.刀具的磨损过程
1）初期磨损阶段 2）正常磨损阶段 3）急剧磨损阶段
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17
1）初期磨损阶段
这一阶段磨损曲线的斜率较大。由于刃磨后的 新刀具，其后刀面与加工表面间的实际接触面 积很小，压强很大，故磨损很快。 新刃磨后的刀面上的微观粗糙度也加速了磨损。 初期磨损量的大小与刀具刃磨质量有很大关系， 通常在VB＝0.05—0.1mm之间。 经过研磨的刀具，其初期磨损量小，而且要耐 用得多。
切削速度v（m/min）
800 600 500 400 300 200
陶瓷刀具 （VB=0.4mm） 硬质合金 （VB=0.4mm）
刀具磨损与耐用度
机械制造技术基础
第1章 切削与磨削过程
பைடு நூலகம்
1.5 刀具磨损与耐用度
1
1.5 刀具磨损与耐用度
内容提要
1. 2. 3. 4. 5. 6.
刀具的磨损方式； 刀具的磨损原因； 刀具的磨损过程； 刀具的磨钝标准； 刀具耐用度； 刀具的破损。
重点难点
1. 刀具的磨损原因； 2. 刀具耐用度的概念及影响因素。
18
1.5.4 刀具的磨钝标准
在金属切削的科学研究中多数按后刀面磨损宽度VB来制 定磨钝标准。规定磨钝标准的两点考虑：
①充分利用正常磨损阶段的磨损量，适用于粗加工和半 精加工。 ② 根据加工精度和表面质量要求规定磨钝标准。
国际标准ISO推荐硬质合金外圆车刀的磨钝标准，可以 是以下任何一种： （1） VB=0.3mm； （2）如果主后刀面为无规则磨损，取VB max=0.6mm； （3）前面磨损量KT=0.06+0.3f（f为进给量）
◆ 粘结磨损（冷焊） —— 刀具材料与工件材料亲和力大 —— 刀具材料与工件材料硬度比小 —— 中等偏低切速
粘结磨损加剧
◆ 扩散磨损 —— 高温下发生 ◆ 氧化磨损 —— 高温情况下，在切削刃工作边界发生
15
1.5.3 刀具的磨损过程
刀具磨损过程 3个阶段
后刀面磨损量VB 初期磨损 正常磨损 急剧磨损
在双对数坐标上的T—v曲线
26
1.5.5 刀具耐用度 1）切削用量对刀具耐用度的影响 b. 进给量、背吃刀量与刀具耐用度的关系
f= B / Tn ap= C/Tp
综合以上三式，可以得到切削用量三要素与耐用度的关系：
T CT / vc
ym
f ap
第1章 切削与磨削过程
பைடு நூலகம்
1.5 刀具磨损与耐用度
1
1.5 刀具磨损与耐用度
内容提要
1. 2. 3. 4. 5. 6.
刀具的磨损方式； 刀具的磨损原因； 刀具的磨损过程； 刀具的磨钝标准； 刀具耐用度； 刀具的破损。
重点难点
1. 刀具的磨损原因； 2. 刀具耐用度的概念及影响因素。
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1.5.4 刀具的磨钝标准
在金属切削的科学研究中多数按后刀面磨损宽度VB来制 定磨钝标准。规定磨钝标准的两点考虑：
①充分利用正常磨损阶段的磨损量，适用于粗加工和半 精加工。 ② 根据加工精度和表面质量要求规定磨钝标准。
国际标准ISO推荐硬质合金外圆车刀的磨钝标准，可以 是以下任何一种： （1） VB=0.3mm； （2）如果主后刀面为无规则磨损，取VB max=0.6mm； （3）前面磨损量KT=0.06+0.3f（f为进给量）
◆ 粘结磨损（冷焊） —— 刀具材料与工件材料亲和力大 —— 刀具材料与工件材料硬度比小 —— 中等偏低切速
粘结磨损加剧
◆ 扩散磨损 —— 高温下发生 ◆ 氧化磨损 —— 高温情况下，在切削刃工作边界发生
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1.5.3 刀具的磨损过程
刀具磨损过程 3个阶段
后刀面磨损量VB 初期磨损 正常磨损 急剧磨损
在双对数坐标上的T—v曲线
26
1.5.5 刀具耐用度 1）切削用量对刀具耐用度的影响 b. 进给量、背吃刀量与刀具耐用度的关系
f= B / Tn ap= C/Tp
综合以上三式，可以得到切削用量三要素与耐用度的关系：
T CT / vc
ym
f ap
第六章刀具磨损和刀具使用寿命
• 6.3.2刀具磨钝标准 刀具磨钝达一定限度就不能继续作用，而应进行重磨，这
个磨损限度成为刀具的磨钝标准。一般以后刀面磨损值 VB达到一定数值作为磨钝标准。磨钝标准的具体数值可 从切削用量手册中查得。 • 规定磨钝标准的两点标准： • ①一般将粗加工的磨钝标准定在正常磨损阶段的后期 临近剧烈磨损阶段以前。随着后刀面磨损值的加大，切 削力将增大，尤以Fx与Fy增大得更为显著，所以当机床、 刀具、工件系统刚度差时，刀具磨钝标准应适当减小。
6.4刀具使用寿命与切削用量的关系
• 6.4.1刀具使用寿命 • 1.刀具的使用寿命：刀具刃磨后，从开始投入切削至达到 磨钝标准的净切削时间称为刀具使用寿命，记为 T。
• 2.刀具总寿命:新刀从开始切削至报废的总切削时间，包括 多次重磨。等于刀具使用寿命与刃磨次数的乘积。
• 刀具寿命可以作为衡量材料的可加工性的标准；衡量刀具 材料切削性能的标准；衡量刀具几何参数合理性的标准。
6.2刀具的磨损原因
刀具的磨损过程和机理非常复杂，有机械负荷和硬质点 造成的机械磨损；切屑粘附造成的粘附磨损；周期性交变 载荷造成的疲劳磨损；化学效应造成的氧化和扩散磨损及 刀尖区高温塑性变形、热应力造成的磨损等。其特点可归 纳为： ⑴摩擦接触表面是活性很高的新鲜表面； ⑵摩擦接触的温度很高，可达800oC～1000oC； ⑶摩擦接触面之间的接触压应力很大，可达2GPa以上； ⑷磨损速度很快。刀具的磨损通常是机械、化学和热效应 综合作用的结果。
• 2.后刀面磨损 • 切削过程中，刀具后刀面与已加工表面之间存在着强烈的摩擦， 在后刀面上毗邻切削刃的地方磨出了沟痕，这种磨损形式称之为 后刀面磨损。 • 在切削脆性及以较低速度及较小进给量切削塑性材料时，均会发 生后刀面磨损。一般以后刀面的磨损量作为衡量刀具磨损的主要 参数。 • 后刀面磨损分为三个区，由刀尖向刀身方向分别为C、B、N，相 应的磨损量为VC、VB、VN。 • VC：磨损较大，因为刀尖强度差，散热条件差；VB：磨损均匀， 与刀尖相比，强度、散热相对较好。VN：磨损大，因其靠近前 一道工序加工后产生的加工硬化层，或毛坯表面的硬层。
刀具的磨损和刀具的耐用度
而确定v。
1.4加工质量和生产率 1.4.1加工质量
1.加工精度 (1)尺寸精度 零件的实际尺寸与理想尺寸相
接近的程度。 (2)形状精度 零件的实际形状与理想形状相
接近的程度。 (3)位置精度 零件几何要素的实际位置与理
想位置相接近的程度。
2.表面质量
(1)表面粗糙度 1)加工后的残留面积
2)其它影响因素 鳞刺 积屑瘤 振动
目前常用的工件材料，按相对加工性可以分 为8级。
相对加工性
3.已加工表面质量
较容易获得好的表面质量的材料，其切削加 工性能就较好。
4.切屑控制或断屑的难易
易于断屑的材料，其切削加工性较好。例如， 自动机床和深孔钻削就需要断屑容易。
5.单位切削力
在相同切削条件下，切削力较小的材料，其 切削加工性好。
(2)工件材料强度和硬度较高，选低的切削速 度；反之则选较高的切削速度。
(3)刀具材料的切削性能愈好，切削速度愈高。
1.5材料的切削加工性
工件材料切削加工性是指在一定切削条件下， 对工件材料进行切削加工的难易程度。
1.5.1衡量材料切削加工性的指标 1.一定刀具耐用度下的切削速度VT 当刀具耐用度为T时，切削某种材料所允许的
前刀面
(3)边界磨损 在主切削刃靠近工件外皮处以及副切削刃靠
近刀尖处的后刀面上，磨出较深的沟纹。 1)工件材料 加工铸、锻件等外皮粗糙的工件。 2)原因 在刀刃附近的前、后刀面上，压应力
和剪应力很大，但工件外表面处的切削刃 上应力突然下降，形成很高的应力梯度， 引起很大的剪应力。 3)度量 用VN的宽度。
2)残余应力
残余应力是指没有外力作用的情况下，在物 体内部保持平衡而存留的应力。
a.切削温度
1.4加工质量和生产率 1.4.1加工质量
1.加工精度 (1)尺寸精度 零件的实际尺寸与理想尺寸相
接近的程度。 (2)形状精度 零件的实际形状与理想形状相
接近的程度。 (3)位置精度 零件几何要素的实际位置与理
想位置相接近的程度。
2.表面质量
(1)表面粗糙度 1)加工后的残留面积
2)其它影响因素 鳞刺 积屑瘤 振动
目前常用的工件材料，按相对加工性可以分 为8级。
相对加工性
3.已加工表面质量
较容易获得好的表面质量的材料，其切削加 工性能就较好。
4.切屑控制或断屑的难易
易于断屑的材料，其切削加工性较好。例如， 自动机床和深孔钻削就需要断屑容易。
5.单位切削力
在相同切削条件下，切削力较小的材料，其 切削加工性好。
(2)工件材料强度和硬度较高，选低的切削速 度；反之则选较高的切削速度。
(3)刀具材料的切削性能愈好，切削速度愈高。
1.5材料的切削加工性
工件材料切削加工性是指在一定切削条件下， 对工件材料进行切削加工的难易程度。
1.5.1衡量材料切削加工性的指标 1.一定刀具耐用度下的切削速度VT 当刀具耐用度为T时，切削某种材料所允许的
前刀面
(3)边界磨损 在主切削刃靠近工件外皮处以及副切削刃靠
近刀尖处的后刀面上，磨出较深的沟纹。 1)工件材料 加工铸、锻件等外皮粗糙的工件。 2)原因 在刀刃附近的前、后刀面上，压应力
和剪应力很大，但工件外表面处的切削刃 上应力突然下降，形成很高的应力梯度， 引起很大的剪应力。 3)度量 用VN的宽度。
2)残余应力
残余应力是指没有外力作用的情况下，在物 体内部保持平衡而存留的应力。
a.切削温度
26、刀具磨损方式
碎裂等现象
刀具磨损的形态
刀具后刀面磨损
二、刀具磨损过程及磨钝标准
1．刀具磨损过程
Hale Waihona Puke 2．刀具的磨钝标准定义：刀具从 开始切削到不 能继续使用为 止，在后刀面 上的那段磨损 量。
三、刀具寿命
1．刀具寿命的定义 刃磨后的刀具自开始切削直到磨损量达到磨
钝标准为止所经历的总切削时间，称为刀具寿 命，用T表示。一把新刀往往要经过多次重磨， 才会报废，刀具寿命指的是两次刃磨之间所经历 的切削时间。如果用刀具寿命乘以刃磨次数，得 到的就是刀具总寿命。
四、刀具刃磨
1、砂轮的选择 （1）手工磨刀使用的大多数是氧化铝砂轮和碳化硅砂轮，氧化铝砂轮 适用合金碳素钢类刀具，如高速钢刀具和工具钢类钻头。碳化硅砂轮适 用硬质合金刀具。 （2）金刚石砂轮适合用于工具磨床磨削各类刀具。 （3）立方氮化硼主要用于制作高速切削刀具，它的切削速度要比硬质 合金刀具高的多。 （4）砂轮使用后的沟槽可以使用金刚石笔进行修理，也可以使用砂轮 割刀片修理，但是要平时使用砂轮时要多注意尽量减少出现沟槽。
车刀的磨损及刃磨
一、刀具的磨损
刀具磨损的定义：在车削过程中，车刀前刀面和后刀面
处于剧 烈的摩擦和切削热作用下，会使车刀变钝失去正
常的车削能力。
1、正常磨损 ：车刀的正常磨损 （如图刀具磨损形态）
①后刀面磨损
②前刀面磨损
③前、后刀面同时磨损切削刃或刀面上产生裂纹、崩刃、
卷刃或碎裂等现象
2、非正常磨损切削刃或刀面上产生裂纹、崩刃、卷刃或
2、车刀的刃磨
2、车刀的刃磨 (1)方法: 机械刃磨 ；手工刃磨 (2)刃磨步骤(以900硬质合金车刀为例)
①在氧化铝砂轮上将刀面上的焊渣磨掉,磨平车刀底平面。 ②粗磨刀杆上的主后刀面和副后刀面,其后角要比刀头上的后角大 2-3度。 ③粗磨刀头上的主后刀面和副后刀面,其后角比正确后角大2-3度。 ④磨断屑槽。 ⑤精磨刀头上的主后刀面和副后刀面。 ⑥磨负倒棱。 ⑦磨过渡刃。
第六节 刀具磨损和刀具寿命讲解
T=CT/V1/m f1/m1 ap1/m2 =CT/Vx f yapz
式中 CT——刀具寿命系数，与工件材料、切削条件有关； x、y、z——指数，分别表示切削用量对刀具寿命T的影响， x＞y＞z.
切削用量对刀具寿命T影响由大到小的顺序为：V → f → ap
五、刀具破损
刀具破损分为脆性破损和塑性破损。脆性破损又分为早期和后期两种。 早期脆性破损——切削刚开始或短时间切削后即发生破损，前后刀面尚未产生明显的磨损
通常，高速钢刀具主要磨损原因：硬质点磨损、粘接磨损。
三、刀具磨损过程及磨钝标准
1、刀具的磨损过程 随着切削时间的延长，刀具的磨损将增加。根据切削试验，以切削时间和刀具后刀面
磨 损量VB（或前刀面月牙洼磨损深度KT）为横坐标和纵坐标，可得刀具的磨损典型曲线，如 图所示。由图可知：刀具磨损过程可以分三个阶段。
⑴ 初期磨损阶段 这一阶段磨损曲线的斜率较大，说明磨损较快。因为新刃磨的刀具刃口锋利 ，后刀面
与加工表面接触面积较小，压应力较大；且新刃磨刀具的后刀面存在粗糙不平之处及显微裂 纹等缺陷，所以这一阶段磨损速率较大。
这一阶段时间较短，磨损量通常为：0.05~0.1mm，其大小与刃磨质量有关。 ⑵ 正常磨损阶段
1、刀具寿命及刀具总寿命 刀具寿命：一把刀具由刃磨后开始使用，直至达到磨钝标准所经历的实际切削时间称刀具寿 命。
刀具总寿命：一把新刀从第一次投入使用，直至这把刀完全报废为止所经历的实际切削时间 称刀具总寿命。
2、刀具寿命的经验公式（切削用量与刀具寿命的关系）
⑴ 切削速度与刀具寿命的关系
选定磨钝标准，固定其他切削条件，在常用的切削速度范围内，取不同的的速度进行
⑶ 关于磨钝标准的几点说明 ① 手册中的磨钝标准，不是固定不变的，应根据实际加工条件灵活应用。 a） 粗加工时，VB值可取偏大值，VB=0.6mm； 精加工时， VB值应取偏小值，VB=0.1mm； b） 加工工艺系统刚性差时，为避免在磨钝标准内产生振动，VB值应取小值。 c） 加工难加工材料时， VB值应取偏小； d） 加工大型工件，为避免中途换刀， VB值可取偏大值，此时通常采用较低的切削速度。
【机械制造基础课件】2.3刀具磨损--切削过程规律
刀具磨损率较大。主要是新刃磨的刀面较粗糙、使 刀工接触面小造成压应力大。
（2）正常磨损阶段 经过初期磨损阶段之后，刀面处于良好状态，刀具后
刀面磨损均匀而缓慢，切削时间较长。
（3）急剧磨损阶段
当磨损带宽度增加到一定限度之后，切削力与切削温度 迅速升高，磨损带宽度急剧增加。
为合理使用刀具和保证加工质量，应在此阶段之前及时 更换刀具。
后刀面磨损
3. 边界磨损
边界磨损实际上属于后刀面磨损的边界部分。在主后 刀面上，主切削刃与待加工表面对应位置处的磨损； 在副后刀面上，副切削刃与已加工表面对应位置处的 磨损。边界磨损在后刀面磨损带中最为严重。
边界磨损在后刀面磨损带中最为严重。原因：
边界处属切削刃受力（压应力和剪应力）极限位置，存在很大的 剪应力（机械应力）
在较宽的切削速度范围内，特别在低速区内，v-T 关 系就不是单调函数。原因：积屑瘤现象影响刀具耐用 度所致。
2. 进给量和背吃刀量与刀具耐用度的关系
与 v-T 关系一样进行试验，可得到 f-T、ap-T 关系，即
f Tm1 = C1
ap Tm2＝ C2
综合式可得切削用量与刀具耐用度的一般关系：
（2）非正常磨损
1）脆性破损
刀具的非正常磨损是
指在切削过程中，刀具的 磨损量尚未达到磨钝标准 值就突然无法正常使用， 即刀具发生破损。
2）塑性破损
切削时，刀具由于高温高 压的作用，使刀具前、后 刀面的材料发生塑性变形， 刀具丧失切削能力，这种 破损称为塑性破损。
在振动、冲击切削条件的作
用下，刀具尚未发生明显磨损 （VB≤0.1mm），但刀具切削部 分却出现了刀刃微崩或刀尖崩碎、 刀片或刀具折断、表层剥落、热 裂纹等现象，使刀具不能继续工 作，这种破损称为脆性破损。
（2）正常磨损阶段 经过初期磨损阶段之后，刀面处于良好状态，刀具后
刀面磨损均匀而缓慢，切削时间较长。
（3）急剧磨损阶段
当磨损带宽度增加到一定限度之后，切削力与切削温度 迅速升高，磨损带宽度急剧增加。
为合理使用刀具和保证加工质量，应在此阶段之前及时 更换刀具。
后刀面磨损
3. 边界磨损
边界磨损实际上属于后刀面磨损的边界部分。在主后 刀面上，主切削刃与待加工表面对应位置处的磨损； 在副后刀面上，副切削刃与已加工表面对应位置处的 磨损。边界磨损在后刀面磨损带中最为严重。
边界磨损在后刀面磨损带中最为严重。原因：
边界处属切削刃受力（压应力和剪应力）极限位置，存在很大的 剪应力（机械应力）
在较宽的切削速度范围内，特别在低速区内，v-T 关 系就不是单调函数。原因：积屑瘤现象影响刀具耐用 度所致。
2. 进给量和背吃刀量与刀具耐用度的关系
与 v-T 关系一样进行试验，可得到 f-T、ap-T 关系，即
f Tm1 = C1
ap Tm2＝ C2
综合式可得切削用量与刀具耐用度的一般关系：
（2）非正常磨损
1）脆性破损
刀具的非正常磨损是
指在切削过程中，刀具的 磨损量尚未达到磨钝标准 值就突然无法正常使用， 即刀具发生破损。
2）塑性破损
切削时，刀具由于高温高 压的作用，使刀具前、后 刀面的材料发生塑性变形， 刀具丧失切削能力，这种 破损称为塑性破损。
在振动、冲击切削条件的作
用下，刀具尚未发生明显磨损 （VB≤0.1mm），但刀具切削部 分却出现了刀刃微崩或刀尖崩碎、 刀片或刀具折断、表层剥落、热 裂纹等现象，使刀具不能继续工 作，这种破损称为脆性破损。
(刀具磨损与刀具耐用度)
f
2.25a
0.75 p
5. 影响刀具耐用度的因素
2) 刀具参数的影响： 0 T ； r 散热 T
3) 工件材料： HBs b 功耗 磨损 T
4) 刀具材料：热硬性 耐磨 T 。
后刀面磨损 （切削脆性金属或切削厚度较小时）
前刀面磨损 （高速、大进给切削塑性金属时）
1 刀具磨损形式
1 刀具磨损形式
前刀面磨损 － 月牙洼磨损
1 刀具磨损形式
1)前刀面磨损
1 刀具磨损形式
2)后刀面磨损
1 刀具磨损形式
3)前、后刀面同时磨损
2. 磨损过程与磨钝标准
磨损过程 三阶段
2. 磨损过程与磨钝标准
磨钝标准 － 刀具用到急剧磨损前的最大磨损量。
规定后刀面磨损带中间均匀磨损量允许达到的 最大值，以VB表示。
（ VB 值的大小与加工要求有关） 参见 P39 表2.8
3. 磨损原因
A、磨粒磨损 （高速钢刀具）
切屑、工件的硬度虽然低于刀具的硬度，但其 结构中经常含有一些硬度极高的微小的硬质点， 能在刀具表面刻划出沟纹，这就是磨粒磨损。
3. 磨损原因
C、扩散磨损－化学磨损 硬质合金刀具常见。
3. 磨损原因
D、相变磨损 合金工具钢、高速钢常见。
刀具表面金相组织发生变化
造成刀具的塑性破坏
3. 磨损原因
E、氧化磨损 当切削温度达700—800℃时，空气中的
氧便与硬质合金中的钴及碳化钨、碳化钛等 发生氧化作用，产生较软的氧化物(如Co304、 Co0、W03、TiO2等)被切屑或工件擦掉而形 成磨损，这称为氧化磨损。
硬质点有碳化物(如Fe3C、TiC、VC等)、氮化物(如TiN、 Si3N4等)、氧化物(如Si02、A12O3等)和金属间化合物。
第六节 刀具磨损和刀具寿命
后刀面的磨损带 往往不均匀，可分为：C区、B区、N区。 C区——刀尖部分，（因刀尖部分强度较低，散热条件又差）磨损比较严重，用其最大 值VC表示其磨损程度。
B区——后刀面磨损带中间部位，磨损比较均匀，平均磨损带宽度以 VB表示，而最大磨 损宽度以VBmax表示。 N区——主、副切削刃分别与工件待加工表面和已加工表面接触的地方，通常磨出较深 的沟纹，这个区域的磨损称之为边界磨损（单独介绍）。 后刀面的磨损主要指B区的磨损。 切削铸铁或以较小的切削厚度切削塑性材料时，具磨损原因
刀具磨损不同于一般机械零件的磨损，主要表现为： ① 刀具与切屑、工件间的接触面状态是：刀具表面很洁净，通常表面形成的各种膜已 不存在；切屑和工件表面是活性很高的新鲜表面，不存在氧化膜等的污染。
②刀具与切屑、工件间的接触面上的接触压力很大、接触温度很高。（硬质合金刀， 通常工作温度可达800~1000℃；高速钢刀具，工作温度也可达300~500℃)，所以刀具 的正常磨损原因主要是机械、热、化学三种作用的综合结果，表现为：机械磨损（硬质点 磨 损）、粘接磨损、扩散磨损和化学磨损等。 1、硬质点磨损 切削过程中，工件材料中的杂质、材料基体组织中所含的碳、氮化物、氧化物等硬质 点 及积屑瘤碎片等，在刀具表面上划出一条条的沟纹，称为硬质点磨损 在各种切削速度下的刀具都存在硬质点磨损，但它是低速刀具磨损的主要原因。如高 速 钢刀具这种磨损比较明显。 2、粘接磨损 粘接是指刀具与工件材料接触到原子间距离时所产生的结合现象。切削时，刀具与切 屑、工件新鲜表面间实际接触面上，通常存在很大的压力及很高的温度，因而它们之间会形 成冷焊点（粘接），两摩擦表面的粘接点因相对运动将产生破裂。粘接点的破裂通常会发生 在硬度较低的一方即工件材料上，但刀具材料往往有组织不均匀、存在内应力、微裂纹及空 隙、局部软点等缺陷，所以刀具表面也常发生破裂而被工件材料带走，形成了粘接磨损。 粘接磨损一般在中高切削速度下易发生（切削区的温度500~700℃）。
刀具磨损与刀具耐用度-2
（二）刀具耐用度公式
V=C/Tm
C：与实验有关的系数。（T=60min时的V值） m：V对T的影响指数。
当车削中碳钢和灰铸铁时，m值大致如下： 高速钢车刀；m=0.11； 硬质合金焊接车刀：m=0.2； 硬质合金可转位车刀：m=0.25－0.3； 陶瓷车刀：m=0.2。
由公式可知：速度高，则温度高，耐用度下降。
KT＝0.06+0.3f,([f]为mm/r)； （4）精加工时根据需达到的表面粗糙度等级 确定。
粗加工磨钝标准应根据加工要求制订：
粗加工磨钝标准是根据能使刀具切削时间 与可磨或可用次数的乘积长为原则定的，从而 能充分发挥刀具的切削性能，该标准亦称为经 济磨损限度。
精加工磨钝标准是在保证零件加工精度和 表面粗糙度条件下制订的，因此VB值较小。该 标准亦称为经济磨损限度。
金刚石，结晶溶解，C扩散 9000C 10S 开始扩散
10000C 1S 明显扩散 13000C 0.1S C全部溶化到Fe中
（四）相变磨损
当刀具上最高温度超过材料相变温度时，
刀具表面金相组织发生变化，如马氏体组织转
变为奥氏体，使硬质下降、磨损加剧。
因此，工具钢刀具在高温时均属此类磨损，
它们的相变温度为：
裂。 2、卷刃：切削时在高温作用下，使切削刃或
刀面产生塌陷或隆起的塑性变形现象。
二、磨损过程和磨损限度
磨损三个阶段： （Ⅰ段）初期磨损阶段 在开始切削的短时间内，磨 损较快。这是由于刀具表面粗糙不平或表层组织不耐 磨引起的。 （Ⅱ段）正常磨损阶段 随着切削时间增长，磨损 量以较均匀的速度加大。这是由于刀具表面磨平后， 接触面增大，压强减小所致。 （Ⅲ段）急剧磨损阶段 磨损量达到一定数值后， 磨损急损加速、继而刀具损坏。这是由于切削时间过 长，磨损严重，切削温度剧增，刀具强度，硬度降低 所致。
第四节 刀具磨损与耐用度
扩散磨损属于材料化学性质的变化，影响到刀具材料的化学稳定性。
举例
3、扩散磨损
钨钴类硬质合金刀具在800℃～900℃时，钨原子、碳原子向切屑中的扩 散；切屑中的铁原子、碳原子向刀具中的扩散，降低了刀具的粘结强度和 耐磨性而形成扩散磨损； 碳化钛类硬质合金刀具，其中钨（W）的扩散速度快，钛元素、钽（Ta） 元素扩散的慢，钨（W）元素扩散后，刀具材料中还含有碳化钛、碳化钽等， 因而这种刀具较耐磨。它的扩散温度约为900℃～1000℃。
1、前刀面磨损 切削塑性材料时，如果切削速度和切削厚度较大，由于切屑与前刀 面完全是新鲜表面相互接触和摩擦，化学活性很高，反应很强烈，接 触面又有很高的压力和温度，接触面积中有80%以上是实际接触，空 气或切削液渗入比较困难，因此在前刀面上形成月牙洼磨损。使刀刃 强度降低，易导致刀刃破损。
前刀面上的温度如图所示 月牙洼离切削刃有一定距离其长度取决于切屑宽度，宽度取决于切屑厚度。 随着切削的进行，月牙洼长度基本不变，宽度和深度逐渐增加。 常用月牙洼的深度KT、宽度KB表示磨损程度。
2、刀具磨钝标准
刀具磨损后将影响切削力、切削温度和加工质量，当刀具磨损到一定 限度就不能继续使用，因此根据加工情况规定一个最大的允许磨损值。 这个磨损限度称为磨钝标准。 一般刀具的后刀面上都有磨损，它 对加工精度和切削力的影响比前刀面 磨损显著，同时后刀面磨损量比较容 易测量，因此在刀具管理和金属切削 的科学研究中多按后刀面磨损尺寸来 制定磨钝标准。通常所谓磨钝标准是 指后刀面磨损带中间部分平均磨损量 允许达到的最大值，以VB表示。 自动化生产中用的精加工刀具，常以沿工件径向的刀具磨损尺寸做为 衡量刀具的磨钝标准，称为刀具径向磨损量，以NB表示。
低温下的主要磨损原因 磨粒磨损、粘结磨损；即机械磨损。 高温下的主要磨损原因 相变磨损、扩散磨损、氧化磨损；即物理化学磨损
六章刀具磨损和刀具使用寿命
• 6.1.2非正常磨损
• 在生产中，常会出现刀具突然崩刃、卷刃或刀片碎裂 的现象，被称为非正常磨损。
• 1.塑性破损 切削时，刀具由于高温高压的作用，使刀具前、后刀 面的材料发生塑性变形，刀具丧失切削能力，这种破 损称为塑性破损。与硬度比有关.硬质合金不易产生.
• 2.脆性破损
• 在振动、冲击切削条件的作用下，刀具尚未发生明显 磨损（VB≤0.1mm），但刀具切削部分却出现了刀刃 微崩或刀尖崩碎、刀片或刀具折断、表层剥落、热裂 纹等现象，使刀具不能继续工作，这种破损种磨损原因可归纳成下列几点：
• （1）高速钢刀具的耐热性及硬度比硬质合金低，粘蚀磨 损及磨粒磨损占的比例大，而扩散磨损占的比例不大。当 用高速钢切削高温合金等难切削材料时，应选用提高耐热 性与提高硬度的高性能高速钢。
• （2）刀具与工件材料粘结强烈，则粘蚀磨损占的比例增 大。
• （3）工件中硬质点数增加，则磨粒磨损占的比例增大。
• （4）周围介质化学作用容易引起切削刃边缘部位的月牙 洼磨损。
• （5）切削一些难加工材料时热电磨损占有一定比例。
• 在多数原因中都是随着切削温度的升高而加剧磨损，例如 扩散磨损、热电磨损及化学磨损等。所以切削温度是确定 磨损快慢的一个重要指标。当达到一定温度后，温度越高， 磨损越快 。
切削速度对刀具磨损强度的影响 1-硬质点磨损； 2-粘结磨损；3-扩散磨损；4-化学磨损
则刀具材料与工件材料的硬度都随之变化。假如切削 速度的变化使工件材料的硬度下降而硬质合金的硬度 基本没有下降，则粘结磨损会减少。
• 6.2.3扩散磨损 在切削高温下，使工件与刀具材料中的合金元素在固态下相互扩 散置换造成的刀具磨损，称为扩散磨损。
• 扩散磨损是硬质合金刀具磨损的主要形式，是加剧刀具磨损的一 种原因。常与粘结磨损同时产生。
刀具磨损与刀具寿命PPT教案学习
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二、刀具的磨损原因
造成刀具磨损的原因有很多方面，主 要有下 列几种 ：
1．磨粒磨损 磨粒磨损又称机械擦伤磨损。工件或切屑上
的硬质点（如工件材料中的金属碳化物、积屑瘤碎片及
由刀具上摩擦下来的微粒等）在刀具表面上摩擦刻划，由
于这种机械作用，逐渐擦掉刀具表面材料，造成磨粒磨损。磨粒
磨损在各种切削速度下都存在。但在低速切削时，这是 刀具磨损的主要原因。工件中的硬质点较多，工件材料
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切削用量
切削用量中切削速度对刀具寿命影响 最大，其次是进给量，最后是背吃刀 量
用YT5硬质合金车削=0.637GP的碳钢时，通 过实验的方法得出刀具寿命的公式为
T
5 c
f
CT a 2.25 0.75
p
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总结
理解金属切削过程的实质 掌握切屑的种类和积屑瘤
掌握影响变形、切削力、切削温 度、刀具寿命的因素
第11页/共18页
3、切削过程中的异常现象
在生产实践中，工人师傅常常根据车刀在切削过程中所产生的 异常现象来判断车刀的重磨情况，以确定车刀是否应该重磨。这 种方式只不过要取决于师傅经验的丰富程度。为了帮助在现场能 掌握好车刀的及时重磨工作，介绍一些有效经验，供大家参考。
（1）观察切屑颜色。在切削过程中，当切出的
刀具磨损与刀具寿命
会计学
1
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（2）后面磨损
后刀面磨损的部位主要发生在后刀面上，它是由于刀刃 的刃口圆弧部位与加工表面的摩擦，而在刀刃的下方磨出 后角为零的小棱面所造成的。在何条件下产生后面磨损？
可将其划分为三个区域：
刀尖部分C区——由于强度较低，散热条件较差
二、刀具的磨损原因
造成刀具磨损的原因有很多方面，主 要有下 列几种 ：
1．磨粒磨损 磨粒磨损又称机械擦伤磨损。工件或切屑上
的硬质点（如工件材料中的金属碳化物、积屑瘤碎片及
由刀具上摩擦下来的微粒等）在刀具表面上摩擦刻划，由
于这种机械作用，逐渐擦掉刀具表面材料，造成磨粒磨损。磨粒
磨损在各种切削速度下都存在。但在低速切削时，这是 刀具磨损的主要原因。工件中的硬质点较多，工件材料
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切削用量
切削用量中切削速度对刀具寿命影响 最大，其次是进给量，最后是背吃刀 量
用YT5硬质合金车削=0.637GP的碳钢时，通 过实验的方法得出刀具寿命的公式为
T
5 c
f
CT a 2.25 0.75
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总结
理解金属切削过程的实质 掌握切屑的种类和积屑瘤
掌握影响变形、切削力、切削温 度、刀具寿命的因素
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3、切削过程中的异常现象
在生产实践中，工人师傅常常根据车刀在切削过程中所产生的 异常现象来判断车刀的重磨情况，以确定车刀是否应该重磨。这 种方式只不过要取决于师傅经验的丰富程度。为了帮助在现场能 掌握好车刀的及时重磨工作，介绍一些有效经验，供大家参考。
（1）观察切屑颜色。在切削过程中，当切出的
刀具磨损与刀具寿命
会计学
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（2）后面磨损
后刀面磨损的部位主要发生在后刀面上，它是由于刀刃 的刃口圆弧部位与加工表面的摩擦，而在刀刃的下方磨出 后角为零的小棱面所造成的。在何条件下产生后面磨损？
可将其划分为三个区域：
刀尖部分C区——由于强度较低，散热条件较差
认识刀具磨损与刀具耐用度
刀具的正常磨损形式有前刀面磨损、后刀面磨损和边界磨损3种。
3
一、刀具磨损
机械制造基础
（1）前刀面磨损
前刀面磨损是指加工塑性材料，且切削厚度较大、切削速度较高时，在刀具前刀面刃口后方出现的
月牙洼形磨损，如P92页图所示。前刀面磨损以切削温度最高的位置为中心开始发生，逐渐向前后扩展，
深度不断增加，当月牙洼发展到其前缘与切削刃之间的棱边变得很窄时，切削刃强度降低，导致刀具崩刃。
机械制造基础
机械制造基础
切削过程中，刀具表面与工件表面或切屑产生剧烈摩
擦，同时承受很高的温度和压力，因此，切削刃和刀面将
会出现磨损现象。刀具磨损后，会降低加工精度，增大切
削力，甚至还会引起振动，以致不能正常切削。因此，刀
具磨损直接影响加工质量、生产率和生产成本。
刀具耐用度是表征刀具材料切削性能优劣的综合性指
如下页图所示，这属于边界磨损。加工铸件、锻件等外皮粗糙的工件容易发生边界磨损。
5
机械制造基础
一、刀具磨损
车刀典型磨损形式示意图
6
一、刀具磨损
机械制造基础
2．刀具磨损机理
刀具经常在高温（700～1 200℃）和高压（大于材料的屈服应力）下工作，受到机械和热化学作用
而发生磨损，其磨损机理主要有以下几方面。
标。在相同的切削条件下，耐用度越高，则刀具材料的耐
磨性越好。
2
一、刀具磨损
机械制造基础
1．刀具磨损形式
刀具磨损可分为正常磨损和非正常磨损。其中，正常磨损是指在刀具与工件或切屑的接触面
上，刀具材料表面的微粒被工件或切屑带走的现象；非正常磨损又称刀具的破损，是指由于冲击、振动、
热效应等原因使切削刃出现塑性流动和脆性破损（如崩刃、碎裂、断裂、剥落、裂纹等）的现象。
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前、后刀面上的接触压力很大，有时超过被切材 料的屈服强度；
接触面的温度也很高，如硬质合金加工钢料时可 达800～l00O℃。
因此，刀具磨损是机械的、热的和化学的三种作 用的综合结果。
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9
1．硬质点磨损
切削时，切屑、工件材料中含有的一些碳化物、 氮化物和氧化物等硬质点以及积屑瘤碎片等，可在 刀具表面刻划出沟纹，这就是硬质点磨损。
第六章 刀具磨损和刀具耐用度
切削加工时，刀具一方面切下切屑，另一方面本身也要发生 磨损或局部破损。
刀具磨损后，可明显地发现切削力加大，切削温度上升， 切屑颜色改变，工艺系统产生振动，加工表面粗糙度值增大， 加工精度降低。因此，刀具磨损到一定程度后，必须进行重 廓或更换新刀。刀具磨损和耐用度直接关系到切削加工的效 率、质量和成本，是切削加工中十分重要的问题之一。
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5
切削温度最高的地方
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6
2.后刀面磨损
切削时，工件的新
鲜加工表面与刀具后刀
面接触，相互摩擦，引
起后刀面磨损。后刀面
虽然有后角，但由于切
削刃不是理想的锋利，
而有一定的钝圆，后刀面与工件表面的接触压力很 大，存在着弹性和塑性变形;因此，后刀面与工件实 际上是小面积接触，磨损就发生在这个接触面上。 切削铸铁和以较小的切削厚度切削塑性材料时，主 要发生这种磨损，后刀面磨损带往往不均匀。
或涂层TiC。
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3.金刚石的扩散
切削纯铁或低C钢时，扩散明显，所以不适 合切钢铁
4.CBN的扩散
与钢铁不反应，但与TI合金，扩散明显，所 以不能切钛合金材料。
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与铁相互扩散强度从大到小： 金刚石>碳化硅> CBN >氧化铝
与钛合金相互扩散强度从小到大： 金刚石>碳化硅> CBN >氧化铝
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7
3.边界磨损 切削钢料时，常在主切削刃靠近工件外
表皮处以及副切削刃靠近刀尖处的后刀面上， 磨出较深的沟纹。此两处分别是在主、副切 削刃与工 件待加工或已加工 表面接触的地方。
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三、刀具磨损的原因
切削过程中刀具的磨损与一般机械零件的磨损 有显著的不同：
刀具与切屑、工件间的接触表面经常是新鲜表面；
硬质点磨损在各种切削速度下都存在，但它是低 速刀具(如拉刀、板牙等)磨损的主要原因。
因为此时切削温度较低，其他形式的磨损还不显 著。高速钢及工具钢刀具的硬质点磨损比较显著； 硬质合金刀具
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2．粘结磨损
切削时切屑、工件与前、后刀面之间，存在着很大 的压力和强烈的摩擦，形成新鲜表面接触而发生冷焊 粘结。
此外，随着切削速度(温度)的提高，元素的 扩散速率增加，扩散磨损程度加剧。
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扩散磨损的快慢和程度与刀具材料中化学元素的 扩散速率关系密切。
如硬质合金中，钛元素的扩散速率远低于钴、钨， 故YT类合金的抗扩散磨损能力优于YG类合金；YN 类合金和涂层合金则更佳，硬质合金中添加钽、铌 后形成固溶体，更不易扩散，故具有良好的抗扩散 磨损性能。
由于摩擦面之间的相对运动，冷焊结破裂被一方带 走，从而造成冷焊磨损。
一般说来，工件材料或切屑的硬度低，冷焊结的破 裂往往发生在工件或切屑这一方。但由于交变应力、 热应力以及刀具表层结构缺陷等原因，冷焊结的破裂 也可能发生在刀具这一方，刀具表面上的微粒逐渐被 切屑或工件粘走，从而造成刀具的粘结磨损。
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高速钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化硼和金刚石 刀具都可能因粘结而发生磨损。
硬质合金刀具虽有较高的硬度，但在中等偏低的 切削速度下切削塑性金属时，粘结磨损比较严重。
高速钢刀具有较高的抗剪和抗拉强度，抗粘结磨 损能力强，粘结磨损较慢。
晶粒越小，粘结磨损越慢
温度越小，粘结磨损越慢
YT类粘结磨损小于YG类磨损
1)前刀面磨损
2)后刀面磨损
3)边界磨损
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4
1.前刀面磨损
月牙洼磨损的形成过程： 切削塑性材料时，如果切削速度和切削厚度
较大，由于切屑与前刀面完全是新鲜表面相互接 触和摩擦，化学活性很高，反应很强烈，接触面 又有很高的压力和温度，接触面积中有80%以上是 实际接触，空气或切削液渗入比较困难，因此在 前刀面上形成月牙洼磨损。使刀刃强度降低，易 导致刀刃破损。
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扩散磨损
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4．化学磨损
刀具磨损主要决定于刀具材料及工件材料的物理机械性
能和切削条件。各种条件下刀具磨损有不同的特点。掌握这
些特点，才能合理地选择刀具及切削条件，提高切削效率，
保证加工质量。
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1
一、刀具磨损
1、刀具磨损的形式
正常磨损： （逐渐随）时间增加磨损扩大。
非正常磨损 （突然）
破损
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2
刀具正常磨损的形态：
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1.高速钢的扩散磨损
一般用于中低速切削，切削温度较低，扩 散磨损很轻，随着切削速度的提高，在扩 散磨损还没有起主导作用之前，可能就因 塑性变形而使刀具损坏
2.硬质合金的扩散磨损
一般用于高速切削，切削温度高，Fe，Co
扩散明显，所以是该类刀具的主要磨损原
因之一。TiC抗扩散能力强，所以多用YT类
1.前刀面磨损(月牙洼磨损) KT 切塑性材料时,
2.后刀面磨损 VB 切脆性材料时,
3.前刀面和后刀面同 时磨损 切塑性材料时,
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3
二.刀具磨损的形态
磨损是连续的、逐渐的。
刀具正常磨损的原因主要是机械磨损和热、化 学磨损。低温区以机械磨损为主，高温区以热、 化学磨损为主。
磨损的形态：
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3．扩散磨损
在切削高温下，刀具表面与切出的工 件、切屑新鲜表面接触，刀具和工件、 切屑双方的化学元素互相扩散到对方去， 改变了原来材料的成分与结构，削弱了 刀具材料的性能，加速磨损过程。
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例 如 用 硬 质 合 金 刀 具 切 钢 时 ， 从 800C 开 始 ， 硬质合金中的钴便迅速地扩散到切屑、工件中 去，碳化钨分解为钨和碳后扩散到钢中；而切 屑中的铁会向硬质合金中扩散，形成低硬度、 高脆性的复合碳化物。由于钴的扩散，降低了 硬质相碳化钨、碳化钛的粘结强度。所有这些， 都使刀具磨损加剧。
接触面的温度也很高，如硬质合金加工钢料时可 达800～l00O℃。
因此，刀具磨损是机械的、热的和化学的三种作 用的综合结果。
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1．硬质点磨损
切削时，切屑、工件材料中含有的一些碳化物、 氮化物和氧化物等硬质点以及积屑瘤碎片等，可在 刀具表面刻划出沟纹，这就是硬质点磨损。
第六章 刀具磨损和刀具耐用度
切削加工时，刀具一方面切下切屑，另一方面本身也要发生 磨损或局部破损。
刀具磨损后，可明显地发现切削力加大，切削温度上升， 切屑颜色改变，工艺系统产生振动，加工表面粗糙度值增大， 加工精度降低。因此，刀具磨损到一定程度后，必须进行重 廓或更换新刀。刀具磨损和耐用度直接关系到切削加工的效 率、质量和成本，是切削加工中十分重要的问题之一。
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切削温度最高的地方
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2.后刀面磨损
切削时，工件的新
鲜加工表面与刀具后刀
面接触，相互摩擦，引
起后刀面磨损。后刀面
虽然有后角，但由于切
削刃不是理想的锋利，
而有一定的钝圆，后刀面与工件表面的接触压力很 大，存在着弹性和塑性变形;因此，后刀面与工件实 际上是小面积接触，磨损就发生在这个接触面上。 切削铸铁和以较小的切削厚度切削塑性材料时，主 要发生这种磨损，后刀面磨损带往往不均匀。
或涂层TiC。
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3.金刚石的扩散
切削纯铁或低C钢时，扩散明显，所以不适 合切钢铁
4.CBN的扩散
与钢铁不反应，但与TI合金，扩散明显，所 以不能切钛合金材料。
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与铁相互扩散强度从大到小： 金刚石>碳化硅> CBN >氧化铝
与钛合金相互扩散强度从小到大： 金刚石>碳化硅> CBN >氧化铝
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3.边界磨损 切削钢料时，常在主切削刃靠近工件外
表皮处以及副切削刃靠近刀尖处的后刀面上， 磨出较深的沟纹。此两处分别是在主、副切 削刃与工 件待加工或已加工 表面接触的地方。
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三、刀具磨损的原因
切削过程中刀具的磨损与一般机械零件的磨损 有显著的不同：
刀具与切屑、工件间的接触表面经常是新鲜表面；
硬质点磨损在各种切削速度下都存在，但它是低 速刀具(如拉刀、板牙等)磨损的主要原因。
因为此时切削温度较低，其他形式的磨损还不显 著。高速钢及工具钢刀具的硬质点磨损比较显著； 硬质合金刀具
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2．粘结磨损
切削时切屑、工件与前、后刀面之间，存在着很大 的压力和强烈的摩擦，形成新鲜表面接触而发生冷焊 粘结。
此外，随着切削速度(温度)的提高，元素的 扩散速率增加，扩散磨损程度加剧。
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扩散磨损的快慢和程度与刀具材料中化学元素的 扩散速率关系密切。
如硬质合金中，钛元素的扩散速率远低于钴、钨， 故YT类合金的抗扩散磨损能力优于YG类合金；YN 类合金和涂层合金则更佳，硬质合金中添加钽、铌 后形成固溶体，更不易扩散，故具有良好的抗扩散 磨损性能。
由于摩擦面之间的相对运动，冷焊结破裂被一方带 走，从而造成冷焊磨损。
一般说来，工件材料或切屑的硬度低，冷焊结的破 裂往往发生在工件或切屑这一方。但由于交变应力、 热应力以及刀具表层结构缺陷等原因，冷焊结的破裂 也可能发生在刀具这一方，刀具表面上的微粒逐渐被 切屑或工件粘走，从而造成刀具的粘结磨损。
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高速钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化硼和金刚石 刀具都可能因粘结而发生磨损。
硬质合金刀具虽有较高的硬度，但在中等偏低的 切削速度下切削塑性金属时，粘结磨损比较严重。
高速钢刀具有较高的抗剪和抗拉强度，抗粘结磨 损能力强，粘结磨损较慢。
晶粒越小，粘结磨损越慢
温度越小，粘结磨损越慢
YT类粘结磨损小于YG类磨损
1)前刀面磨损
2)后刀面磨损
3)边界磨损
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1.前刀面磨损
月牙洼磨损的形成过程： 切削塑性材料时，如果切削速度和切削厚度
较大，由于切屑与前刀面完全是新鲜表面相互接 触和摩擦，化学活性很高，反应很强烈，接触面 又有很高的压力和温度，接触面积中有80%以上是 实际接触，空气或切削液渗入比较困难，因此在 前刀面上形成月牙洼磨损。使刀刃强度降低，易 导致刀刃破损。
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扩散磨损
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4．化学磨损
刀具磨损主要决定于刀具材料及工件材料的物理机械性
能和切削条件。各种条件下刀具磨损有不同的特点。掌握这
些特点，才能合理地选择刀具及切削条件，提高切削效率，
保证加工质量。
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一、刀具磨损
1、刀具磨损的形式
正常磨损： （逐渐随）时间增加磨损扩大。
非正常磨损 （突然）
破损
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刀具正常磨损的形态：
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1.高速钢的扩散磨损
一般用于中低速切削，切削温度较低，扩 散磨损很轻，随着切削速度的提高，在扩 散磨损还没有起主导作用之前，可能就因 塑性变形而使刀具损坏
2.硬质合金的扩散磨损
一般用于高速切削，切削温度高，Fe，Co
扩散明显，所以是该类刀具的主要磨损原
因之一。TiC抗扩散能力强，所以多用YT类
1.前刀面磨损(月牙洼磨损) KT 切塑性材料时,
2.后刀面磨损 VB 切脆性材料时,
3.前刀面和后刀面同 时磨损 切塑性材料时,
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二.刀具磨损的形态
磨损是连续的、逐渐的。
刀具正常磨损的原因主要是机械磨损和热、化 学磨损。低温区以机械磨损为主，高温区以热、 化学磨损为主。
磨损的形态：
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3．扩散磨损
在切削高温下，刀具表面与切出的工 件、切屑新鲜表面接触，刀具和工件、 切屑双方的化学元素互相扩散到对方去， 改变了原来材料的成分与结构，削弱了 刀具材料的性能，加速磨损过程。
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例 如 用 硬 质 合 金 刀 具 切 钢 时 ， 从 800C 开 始 ， 硬质合金中的钴便迅速地扩散到切屑、工件中 去，碳化钨分解为钨和碳后扩散到钢中；而切 屑中的铁会向硬质合金中扩散，形成低硬度、 高脆性的复合碳化物。由于钴的扩散，降低了 硬质相碳化钨、碳化钛的粘结强度。所有这些， 都使刀具磨损加剧。