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影响刀具磨损的原因分析及改善措施作者：杨启鹏来源：《活力》2009年第17期在金属切削过程中,刀具在高温条件下,受到工件、切削的摩擦作用,使刀具材料逐渐被磨耗或出现破损。
当刀具磨损达到一定程度时,容易引起震动、啸音、切削形态和颜色的改变,加工精度和表面光洁度下降,切削力和动力消耗随之增加。
所以研究刀具磨损原因,防止刀具过早、过多磨损以及如何延长刀具使用寿命,这是影响生产效率、加工成本和加工质量的一个重要课题。
刀具磨削时有以下几种磨损机理。
(1)磨粒磨损:在工件材料中存在着碳化物、氧化物和氮化物等硬质点。
在铸、锻工件表面上存在着硬的夹杂物和切屑、加工表面上粘着硬的积屑残留片,这些硬质点在切削时如同“磨粒”对刀具表面摩擦和刻划作用致使切削刃刀面磨损。
磨粒磨损时一种“机械摩擦”性质磨损,时高速钢磨损的主要原因。
(2)相变磨损:工具钢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。
硬质合金刀具在高温(>900℃)、高压状态下切削也会因产生塑性变形而失去切削性能。
因此,相变磨损是一种“塑性变形”破损。
(3)黏结磨损:黏结磨损亦称冷焊磨损。
当刀具材料与工件材料产生黏结时,两者长生相对运动对黏结点产生剪切破坏,将刀具材料黏结颗粒带走所致。
刀面与工件间产生黏结是由于刀面上存在着微观不平度,并在一定温度条件下,刀具前面黏结着机械瘤刀面硬度降低与工件材料黏结及工件与工具元素间亲和造成的。
在高温高压作用下刀具表面层材料性能变化,当工件与刀具产生相对运动时,刀具材料的黏结颗粒被带走而形成了黏结磨损。
(4)扩散磨损:扩散磨损是在高温作用下,使工件与工具材料中合金元素相互扩散置换造成的。
如:硬质合金中的钨原子和碳原子向切屑扩散,切屑中铁、碳原子向刀具扩散,从而改变刀具表面材料,减低了刀具的硬度和耐磨性从而造成刀具磨损。
(5)化学磨损:化学磨损是在一定温度下,刀具材料与某些周围介质(如空气中的氧,切削液中的极压添加剂硫、氯等)起化学作用,在刀具表面形成一层硬度较低的化合物,而被切屑带走,加速刀具磨损;或者因为刀具材料被某种介质腐蚀,造成刀具磨损。
零件加工刀纹原因
零件加工刀纹的原因可能有以下几个：
1. 刀具磨损：刀具使用时间长，磨损严重，刀尖变钝，会导致零件表面出现刀纹。
2. 切削参数不合理：切削速度过快、进给速度过大、切削深度过大等，都会导致切削力过大，引起刀具振动，形成刀纹。
3. 加工材料不均匀：材料内部存在着晶粒、夹杂物等不均匀结构，当切削刀具与这些不均匀部分接触时，会引起刀具振动，形成刀纹。
4. 切削液不合适：切削液的选择不当或使用过程中切削液的浓度不稳定，都会影响切削过程中的润滑和冷却效果，进而导致刀纹的产生。
5. 加工过程中的振动：机床的刚性不足、工件夹持方式不合理、刀具安装不稳定等因素都会引起加工过程中的振动，进而导致刀纹的出现。
零件加工刀纹的产生是由多种因素综合作用的结果，需要综合考虑刀具、切削参数、加工材料、切削液以及加工过程中的振动等因素，并采取相应的措施来减少刀纹的产生。
热处理失误的原因分析对于任何一个单位，只要经过热处理，出一点质量问题实属难免，缺陷分析应该实事求是，但现实很不公平，没有人给我们热处理人当裁判，只要出现质量问题，总有人对你说三道四。
积累了不少冤假错案，也许一辈子也不会“平反昭雪”。
以下从设计、材料、锻造、磨削4个方面阐述对热处理的伤害。
·1 设计不良造成的热处理废品·机械设计师应该懂一点热处理，但现实中由于设计不良而导致刀具、模具、量具等热处理开裂比比皆是。
由于重冷轻热传统观念的影响，只要在热处理中开裂的，罪过总是热处理的。
先以模具设计为例，设计不仅要结构合理，还应根据模具的服役条件和受力状态选择材料，制定合理的热加工工艺，以达到希望的硬度值和力学性能。
此外，还要对钢材料的纤维取向、模具的几何形状变化、圆角曲率半径的大小给予周全的考虑，有必要还要进行相关的实践验证。
当前模具设计对热处理的危害主要表现在：模具结构不尽合理（截面尺寸不均、多处不是圆角过渡）；硬度要求不甚合理；选材错误，比如用40Cr制作的工模具，尺寸远远超过其临界淬火直径，油淬不硬，水淬易裂。
刀具设计也有不合理的地方，比如用M42之类的高性能高速钢，动辄要求67~69HRC的高硬度，造成刀具早期脆断，有的根本就不能使用。
我们要以现实为镜，不能盲目追求高硬度，超硬高速钢也不能超硬度。
根据我们多年的经验，M42之类的高性能高速钢制刀具，根据不同产品，将硬度控制在66~67.5HRC较妥。
·2 原材料不良导致热处理失误·材料是基础，基础不牢地动山摇。
原材料不良主要体现在以下10个方面。
01网状碳化物当模具钢存在严重的网状碳化物时，使脆化增加，在冲切过程中易在应力集中部位形成微裂纹，随着冲切次数的增加，微裂纹扩展，最终导致断裂，如图1所示。
02带状组织当原材料存在带状组织时，淬火组织也呈带状。
这种组织不均匀状态会导致内应力增加，严重降低工具的使用寿命。
机械加工中刀具磨损分析研究随着工业的不断发展，机械加工已经成为了制造业的基石，而在机械加工中，刀具的使用则是不可避免的环节。
刀具的磨损是机械加工中常见的问题，磨损不仅降低了切削效率，也会影响加工件的精度。
因此，研究刀具磨损的原因和特征，并提出相应的改进方法，对于提高机械加工的质量和效率至关重要。
一、磨损类型在机械加工中，刀具的磨损类型主要包括磨损、切削边磨损和断裂三种类型。
磨损主要是由于刀具与工件之间摩擦而产生的，切削边磨损则是由于刀具在切削过程中的磨损所产生的。
而断裂则是由于刀具的强度不够，在承受过大的切削力时，刀具会发生断裂。
二、磨损特征不同种类的磨损在刀具上的表现形式是不同的，磨损的类型和特征对于判断刀具的性能有着至关重要的影响。
1. 磨损磨损主要表现为刀刃的缘部被磨平。
其中，磨损的程度和范围随着切削时间的增加而逐渐加重和扩大。
2. 切削边磨损切削边磨损是由于刀刃的切削边被磨损所产生的，这种磨损的表现形式主要有三种：(1) 微观磨损微观磨损是指切削边的精度和表面度变差，刀刃变得粗糙，同时切削力也会增加。
(2) 韧性磨损韧性磨损表现为切削边出现一些机械伤痕，这种磨损通常发生在切削困难的材料上。
(3) 热性磨损热性磨损是由于切削边温度过高而产生的磨损。
这种磨损会导致刀具的强度和硬度下降。
3. 断裂断裂是指刀具由于受到过大的切削力而发生断裂。
刀具的断裂通常表现为刀刃或者脖颈部分的断裂。
三、磨损原因刀具磨损的原因很多，但是可以归纳为以下几点：1. 材料的选择刀具的材料不同，其抗磨性能也不同。
一般来说，钴合金和硬质合金刀具的抗磨性能较好，但是价格相对较高，铸铁和HSS钢的切削性能中等，价格相对便宜。
2. 切削条件切削条件包括切削速度、切削深度、切削参数等。
切削条件的不合理会导致刀具的过早磨损。
3. 刀具的使用刀具的合理使用对于磨损的程度有着很大的影响。
一般来说，刀具的使用寿命可以通过合理的选择、护理以及正确的磨削和涂层等方法来延长。
滚齿机的刀具磨削与修整工艺滚齿机是一种专用机床，常用于生产各种齿轮。
齿轮作为机械传动装置的重要组成部分，其质量和工艺要求对机械产品的性能有着重要的影响。
而滚齿机的刀具磨削与修整工艺，则是保证齿轮加工质量和精度的关键环节之一。
一、刀具磨削工艺1.刀具磨削前准备在开始刀具磨削之前，需进行一系列准备工作。
首先，清洗刀具，确保刀具表面干净，无油污和切削屑。
其次，检查刀具的磨损和损坏情况，如发现刀具有裂纹、磨损严重或刃口破损等情况，需及时更换或修复刀具。
2.刀具的正确安装刀具的正确安装对于磨削效果和刀具寿命至关重要。
在安装刀具时，需仔细检查刀具与滚齿机主轴的配合情况，确保刀具安装紧固牢固。
此外，要确保刀具与工件的配合间隙符合要求，以获得良好的磨削效果。
3.刀具磨削过程控制刀具的磨削过程中，操作人员需掌握磨削参数和操作技巧。
首先，根据齿轮的材料、硬度和尺寸等要求，确定合适的磨削参数，包括切割速度、磨削深度和进给速度等。
其次，磨削时要保持适当的冷却润滑，以防止刀具过热和磨削烧伤。
最后，要注意磨削时的压力和力度控制，以保证刀具与工件之间的理想接触。
4.刀具磨削后处理刀具磨削后，需要进行适当的后处理。
首先，对刀具进行清洗，去除磨削时产生的切削屑和冷却液。
其次，对刀具进行检查，确保刀具表面无损伤和磨削缺陷。
如果发现刀具有磨损或其他问题，需要及时进行修复或更换。
二、刀具修整工艺与刀具磨削不同，刀具修整是指对已经磨损的刀具进行修复和磨削。
刀具修整工艺的关键在于恢复刀具的几何形状和尺寸精度，以延长刀具的使用寿命。
1.刀具检查与评估在进行刀具修整之前，需要对刀具进行全面检查和评估。
包括刀具的损坏程度、磨损情况和磨损位置等。
根据评估结果，确定刀具是否需要进行修整，以及修整的方式和程度。
2.刀具的磨削与修整刀具的磨削与修整包括对刃口的修复和修整、刀身的修整和打磨等工序。
其中，对刃口的修复可以采用砂轮磨削、线切割磨削或电火花修复等技术。
刀剪磨削工艺磨削是常用的精加工方法，磨削质量直接影响工件的精度和品质，刀剪产品加工的关键技术在于磨削和抛光。
刀剪磨削不同于普通磨削，其磨削特点有磨削量大、表面硬度高、纹理细密等，属一次性强力磨削。
在磨削过程中会产生磨焦、卷刃、塌头、刀剪口线不直，剪根有台阶、裂纹、纹理过粗等缺陷。
第一章介绍了刀剪产品的市场竞争趋势，对国内外刀剪产品的情况进行对比，并介绍了本文的课题来源、目标、内容和工作方案。
第二章综述了目前国内刀剪磨削方法；从磨具磨料、磨削面等方面说明刀剪的磨削特征；并分析刀剪磨削技术的发展和关键技术。
第三章对刀剪磨削力的计算进行分析。
文中列出磨削力计算经验公式、实用公式及理论计算公式，根据磨削方式的不同选择磨削力计算公式，在设计时可以反复多次计算确定各项磨削参数，并进行强度校核。
第四章提出砂轮对刀剪进行磨削加工过程中产生的磨削热是影响刀剪表面质量的重要因素，分析了磨削热的产生，讨论了磨削温度对刀剪产品的影响；对刀剪磨焦作了较详细的分析，磨削刀剪时选择合适的砂轮、冷却方式及磨削量等参数，确保刀剪产品的磨削质量。
第五章从刀剪加工工艺分析了刀剪裂纹的产生和扩展，根据刀剪的形状和磨削部位等确定危险截面，对产生的危险裂纹从受力方面进行分析。
通过断裂力学理论对民用剪刀裂纹处的应力强度因子和应力状况进行分析，由切向磨削力和法向磨削力计算出临界裂纹，并举例进行计算和验证。
通过刀具开裂成因及其改进举例分析，提出相应的改进措施。
最后，对本文的研究结果进行了总结并对进一步工作进行展望。
１．１刀剪产品市场竞争趋势刀剪行业是我国历史悠久的传统行业，现正名副其实地呈现了“小商品，大市场”的喜人形势。
２００３年国际刀剪进出口总额是３６亿美元，我国刀剪出口总额是４．１ｌ亿美元，占世界出口总额的ｌＯ％左右，其中一半以上是对外来料加工，市场空间非常广阔。
我国出口产品高档次不多，基本都是中低档产品。
随着中国加入世界贸易组织，我国的刀剪行业将更多地参与国际市场竞争。
第1篇一、实验目的1. 了解刀具的种类、结构及用途。
2. 掌握刀具的磨削方法及注意事项。
3. 熟悉磨刀机的操作流程。
二、实验原理刀具是切削加工中必不可少的工具，其性能直接影响加工质量。
刀具的种类繁多，包括车刀、铣刀、钻头等。
本实验主要针对车刀进行磨削，磨削是刀具加工的重要环节，通过磨削可以使刀具恢复原有的几何形状和尺寸，提高其使用寿命。
三、实验设备与材料1. 实验设备：磨刀机、砂轮、刀具、刀架、冷却液等。
2. 实验材料：车刀（外圆车刀、端面车刀等）。
四、实验步骤1. 刀具识别与分类：观察刀具的形状、结构及用途，了解不同种类刀具的特点。
2. 刀具磨削：1. 将刀具放置在磨刀机的刀架上，调整好刀具与砂轮的相对位置。
2. 开启磨刀机，缓慢降低刀具与砂轮的距离，使刀具逐渐接触砂轮。
3. 根据刀具的种类和加工要求，选择合适的磨削速度和冷却液。
4. 按照磨削工艺要求，磨削刀具的前刀面、后刀面和刀尖。
3. 磨削过程中的注意事项：1. 确保刀具与砂轮的相对位置正确，避免刀具损坏。
2. 控制磨削速度，避免过快磨削导致刀具过热变形。
3. 注意冷却液的使用，防止刀具过热。
4. 定期检查刀具的磨削质量，确保符合加工要求。
4. 磨削完成后的检查：检查刀具的磨削质量，包括几何形状、尺寸和表面粗糙度等。
五、实验结果与分析1. 通过实验，掌握了刀具的种类、结构及用途。
2. 熟悉了磨刀机的操作流程和磨削方法。
3. 磨削后的刀具符合加工要求，表面光滑、尺寸准确。
六、实验总结1. 本实验加深了对刀具和磨削工艺的认识，提高了实际操作能力。
2. 通过实验，掌握了磨刀机的操作技巧和注意事项，为今后从事相关工作奠定了基础。
七、思考题1. 刀具磨削过程中，如何避免刀具过热变形？2. 如何根据加工要求选择合适的磨削速度和冷却液？3. 如何保证磨削后的刀具质量？第2篇一、实验目的1. 了解刀具的种类、结构及用途。
2. 掌握刀具磨削的基本原理和方法。
整体硬质合金刀具磨削裂纹的原因分析及其工艺改进1 引言整体硬质合金刀具在航空航天业、模具制造业、汽车制造业、机床制造业等领域得到越来越广泛的应用，尤其是在高速切削领域占有越来越重要的地位。
在高速切削领域，由于对刀具安全性、可靠性、耐用度的高标准要求，整体硬质合金刀具内在和表面的质量要求也更加严格。
而随着硬质合金棒材尤其是超细硬质合金材质内在质量的不断提高，整体硬质合金刀具表面的质量情况越来越受到重视。
众所周知，硬质合金刀具的使用寿命除了与其耐磨性有关外，也常常表现在崩刃、断刃、断裂等非正常失效方面，磨削后刀具的磨削裂纹等表面缺陷则是造成这种非正常失效的重要原因之一。
这些表面缺陷包括经磨削加工后暴露于表面的硬质合金棒料内部粉末冶金制造缺陷(如分层、裂纹、未压好、孔洞等)以及磨削过程中由于不合理磨削在磨削表面造成的磨削裂纹缺陷，而磨削裂纹则更为常见。
这些磨削裂纹，采用肉眼、放大镜、浸油吹砂、体视显微镜和工具显微镜等常规检测手段往往容易造成漏检，漏检的刀具在使用时尤其是在高速切削场合可能会造成严重的后果，因此整体硬质合金刀具产品磨削裂纹缺陷的危害很大。
因此对整体硬质合金刀具磨削裂纹的产生原因进行分析和探讨，并提出有效防止磨削裂纹的工艺改进措施具有很重要的现实意义。
2 整体硬质合金刀具磨削裂纹的原因分析1.整体硬质合金刀具的磨削加工特点硬质合金材料由于硬度高，脆性大，导热系数小，给刀具的刃磨带来了很大困难，尤其是磨削余量很大的整体硬质合金刀具。
硬度高就要求有较大的磨削压力，导热系数低又不允许产生过大的磨削热量，脆性大导致产生磨削裂纹的倾向大。
因此，对硬质合金刀具刃磨，既要求砂轮有较好的自砺性，又要有合理的刃磨工艺，还要有良好的冷却，使之有较好的散热条件，减少磨削裂纹的产生。
一般在刃磨硬质合金刀具时，温度高于600℃，刀具表面层就会产生氧化变色，造成程度不同的磨削烧伤，严重时就容易使硬质合金刀具产生裂纹。
