刀具磨损及磨钝标准解析

1）刀具磨损过程

刀具磨损是随切削时间的延长而逐渐增加的。如图4-51所示，刀具的磨损过程可以分为初期磨损阶段、正常磨损阶段和急剧磨损阶段。该图的横坐标为切削时间，纵坐标为后刀面磨损值VB（或前刀面月牙洼磨损深度KT）。

图4-51　刀具磨损曲线

（1）初期磨损阶段。初期磨损阶段磨损曲线斜率较大，即刀具磨损较快。因为新刃磨的刀具表面存在着粗糙不平及微裂纹、氧化或脱碳层等缺陷，且刃口较锋利，后刀面与加工表面接触面积小，压应力较大，故很快在后刀面上磨出一窄棱面。一般初期磨损值为0.05～0.1 mm，其大小与刀具的刃磨质量有关。

（2）正常磨损阶段。正常磨损阶段的磨损特点是：磨损缓慢、均匀，后刀面磨损量VB随切削时间延长近似成比例增加。正常磨损阶段是刀具工作的有效阶段。曲线的斜率代表了刀具正常工作时的磨损强度。磨损强度是衡量刀具切削性能的重要指标之一。

（3）急剧磨损阶段。当刀具后刀面磨损值增加到一定限度时，加工表面粗糙度值加大，切削力迅速增大，切削温度迅速升高，刀具磨损速度也急剧加快；为了合理的使用刀具，保证加工质量，应避免刀具磨损进入该阶段。

2）刀具磨钝标准

刀具磨损到一定程度就不能再继续使用，否则将降低工件的尺寸精度和表面质量，增加刀具材料的消耗及加工成本。刀具的这个磨损限度称为刀具磨钝标准。

在生产实践中，如粗加工时，加工表面出现亮带，切削颜色和形状发生变化，还会出现振动和不正常的声音等；精加工时，加工表面粗糙度值增大，工件尺寸精度和形状精度降低。这些异常现象的产生均说明刀具已经磨损。

常以刀具后刀面磨损值作为衡量刀具磨损程度的磨钝标准。因为一般刀具后刀面都会发生磨损，且测量也较方便。因此，ISO标准统一规定1/2背吃刀量处的后刀面磨损宽度VB为刀具的磨损标准。

自动化生产中的刀具，常以刀具径向磨损量NB作为刀具磨损标准，如图4-52所示。(www.xing528.com)

图4-52　刀具的径向磨损量

ISO标准推荐的车刀使用寿命试验的磨钝标准如下。

（1）高速钢或陶瓷刀具。

①破损；

②如果后刀面在B区内（图4-46）是有规范的磨损，取VB=0.3 mm；

③如果后刀面在B区内无规则的磨损、划伤、剥落或严重的沟痕，取VBmax=0.6 mm。

（2）硬质合金刀具。

①VB=0.3 mm;

②如果后刀面是无规则的磨损，取VBmax=0.6 mm；

③前刀面磨损量KT=0.06+0.3 f，其中f为进给量。

以上标准满足一条即视为磨钝。