1. 刀具壽命影響因素

    刀具材料、硬度

    PVD涂層材料及品質(zhì)

    工件材料硬度和金相結(jié)構(gòu)

    切削速度和進(jìn)給

    切削液型號(hào)和正確使用

    竄刀方式

    滾刀裝夾

    最大磨損量標(biāo)準(zhǔn)

2. 磨損標(biāo)準(zhǔn)

3. 過度磨損的跡象

機(jī)床功率增加或功率急劇下降

機(jī)床振動(dòng)增加

切削時(shí)噪聲增加

產(chǎn)生過量的熱, 工件和刀具溫度上升

工件表面粗糙度惡化

工件尺寸超差

在刀具沿工件切出面毛刺變大

用放大鏡實(shí)測(cè)刀具磨損量超標(biāo)

刀具崩刃，手摸刃口有不平整刮手的感覺

切屑堆積排屑不暢，積屑瘤，切屑粘黏

4. 滾刀失效模式示意圖

磨損（正常磨損VS過早磨損）

頂刃、側(cè)刃面邊界磨損

邊角磨損

側(cè)后刃面磨損（溝槽）

月牙洼（前刃面磨損）

崩刃、 微崩刃

異常磨損

齒面斷裂

磨前刃面時(shí)造成的裂縫

過大的月牙洼

應(yīng)力集中點(diǎn)上的裂縫

積屑

4.1  頂刃、側(cè)刃邊界磨損（正常磨損）

  刀具損傷方式

一種側(cè)面磨損的方式是磨穿PVD涂層，基材也被磨掉。不同的應(yīng)用容許有正常的磨損量。

   可能的原因

原因一：正常的磨損一定會(huì)發(fā)生，只是看使用壽命是否達(dá)到設(shè)定目標(biāo)。

原因二：刀具材料、PVD涂層的耐磨性是否足夠。

原因三：刀具修磨的毛刺，在PVD涂層前未徹底去除

   可能的解決方法

方案一：降低速度，從而降低溫度。

方案二：采用更耐磨的刀具基材和PVD涂層。

方案三：控制刀具修磨盡量減少減輕毛刺；PVD涂層前處理徹底去除毛刺。

4.2  月牙洼磨損

月牙洼磨損

   刀具損傷方式

靠近刃口的超大月牙洼會(huì)造成刃口易折或較差的工件表面質(zhì)量。

   可能的原因

原因一：過大切削壓力，過高溫度，前刃面銹蝕，過高切屑厚度

原因二：刀具材料、PVD涂層選擇不當(dāng)，耐高溫性不足

  可能的解決方法

方案一：降低速度，從而降低溫度

方案二：降低進(jìn)給量，以減少切屑厚度

方案三：前刃面采用正前角

方案四：采用更耐耐高溫的刀具基材，以及耐高溫性更好的PVD涂層（如ALTiN、CrAlN等）

4.2.1  后刃面溝槽狀磨損

   刀具損傷方式

后刃面嚴(yán)重拉傷，一般為一層或兩層復(fù)合剝落拉傷

   可能的原因

原因一：超長(zhǎng)時(shí)間切削超出刀具壽命，或崩刃未及時(shí)發(fā)現(xiàn)繼續(xù)加工導(dǎo)致的？

原因二：由于排屑槽有積屑排不出去導(dǎo)致的？

原因三：刀具修磨時(shí)沒有將上次磨損修全？

原因四：工件沒有夾緊

  可能的解決方法

方案一：增加竄刀量

方案二：降低竄刀循環(huán)次數(shù)

方案三：參見崩刃磨損

方案四：參見切削堆積

方案五：評(píng)估滾刀修磨量

方案六：增加工件夾持力

4.3  崩刃

   刀具損傷方式

刃口的小到中型的崩刃

   可能的原因

原因一：刀具材料太硬太脆

原因二：工件材料太硬

原因三：切削時(shí)剛性不夠，有振動(dòng)

  可能的解決方法

方案一：選擇強(qiáng)度更好的刀具材料

方案二：刀具修磨后，涂層前的刃口鈍化處理

方案三：熱處理時(shí)提高刀具強(qiáng)度

方案四：減少進(jìn)給量來降低切屑厚度

方案五：檢查工裝，增加固定支架

4.4  斷刃、斷齒

   刀具損傷方式

大的崩刃，或者整齒斷裂。

   可能的原因

原因一：過量沖擊負(fù)載

原因二：機(jī)床碰撞、故障、工件打滑

原因三：使用前搬運(yùn)損傷

原因四：月牙洼擴(kuò)展到邊緣導(dǎo)致刃斷裂

原因五：修磨時(shí)產(chǎn)生裂痕

原因六：應(yīng)力集中

  可能的解決方法

方案一：減小速度以降低溫度，減小進(jìn)給以降低切屑厚度

方案二：減小刀具前角，降低切削阻力

方案三：使用抗沖擊性更好的刀具材料

方案四：加強(qiáng)修磨工藝控制

方案五：對(duì)連接處應(yīng)力集中點(diǎn)的圓弧過渡

4.5  排屑槽內(nèi)的切屑堆積

   刀具損傷方式

工件的切屑堆積、卡在排屑槽，粘黏在前刃面或齒背面。

   可能的原因

原因一：排屑槽尺寸不夠

原因二：梯形積屑槽卡住切屑

原因三：排屑槽前后面的表面質(zhì)量較差

原因四：冷卻液或風(fēng)冷氣流量不足

原因五：排屑量大于排屑槽排屑的能力

  可能的解決方法

方案一：磨排屑槽后面以增加排屑槽尺寸，或改善表面粗糙度

方案二：將排屑槽的梯形截面用圓弧來過渡

方案三：調(diào)整冷卻液噴嘴或氣嘴的位置和流量

方案四：減小進(jìn)給率增加切削時(shí)間

4.5  刃口積屑瘤

   刀具損傷方式

工件材料粘黏冷焊到刀具刃口并形成新的切削刃，新的切削刃的不規(guī)整造成工件表面質(zhì)量差。

當(dāng)積屑瘤剝落時(shí)有可能造成刀具刃口崩刃。

   可能的原因

原因一：工件材料軟而且粘

原因二：刀具后角不夠

原因三：冷卻液流量不足或型號(hào)不對(duì)

  可能的解決方法

方案一：提高切削速度

方案二：采用PVD涂層以降低刀具表面摩擦系數(shù)

方案三：換工件材料或正火提高工件硬度

方案四：增加后角，評(píng)估動(dòng)態(tài)后角

方案五：增加前刃面前角角度

方案六：采用防粘黏的冷卻液