CNC加工过程中的刀具磨损：类型、原因和解决方案

CNC制造加工设备的广泛使用促进了切削技术的发展。我们见证了效率的提升、产品质量的提升以及几乎所有产品的精确生产能力。

随着超耐热合金和复合材料的出现，对刀具的质量要求也越来越严格。工具磨损是最常见的。长时间工作后，可能会出现故障或误动作。事实上，每一种刀具在其生产过程中都会经历磨损。

虽然这很常见，但过度磨损对我们的产品或机器不利。这种磨损引起的不一致可能会对您的工件产生不利影响，并可能损坏主要设备。工具磨损也会导致故障，从而导致严重损坏、返工和报废零件。

因此，找出此类异常并进行实时纠正非常重要，这样我们才能获得最佳的立铣刀性能。根据我们的经验，以下是我们对各种类型的刀具磨损以及如何识别和减轻它们的看法。希望他们能帮助您更好地管理刀具磨损！

数控刀具磨损因素

什么是刀具磨损？工具磨损是工具因经常操作而逐渐失效。造成刀具快速磨损的因素有很多。

1) 机械磨损

加工坚硬或难加工的材料很容易导致刀具快速磨损。大多数难加工材料的特点是导热系数低，导致高温下工具材料中粘合剂的结合强度降低，加速工具磨损。

2) 切削热

切削高硬度和高韧性材料时，切削刃温度很高，刀具的磨损与切削难加工材料时相似。尤其是在加工产生短切屑的工件材料时，在切削刃附近出现月牙洼磨损，短时间内会损坏刀具。

3) 化学磨损

切削时，难加工材料中的成分与刀具材料中的某些成分在高温条件下会发生反应，这些成分会析出、脱落或生成其他化合物，从而加速刀具磨损，如崩塌等。

刀具磨损的类型以及如何避免它们

这是数控切削中一些常见的刀具磨损方式。

1.磨料磨损

磨损区是刀具切削刃上的一种均匀磨损方式，它是由工件的机械磨损引起的。这会使刀具的切削刃变钝，甚至改变尺寸。如果在较高的速度下发生严重的热应力，甚至会改变刀口的尺寸，尤其是在没有使用适当的刀具涂层的情况下。切削刃造成的损伤更大，因此刀具涂层对于延长刀具寿命至关重要。

如何避免

如果磨损区域变得太大或刀具过早损坏，降低切削速度和优化使用的冷却液量将有所帮助。高效铣削 (HEM) 刀具路径可以通过将刀具完成的工作分散到整个切削长度来帮助减少磨损。这可以通过使用整个可用切削刃来防止局部磨损并延长刀具寿命。

2.碎裂

碎裂是由许多不同的原因引起的，例如过度冲击、热裂或运行过程中的磨损。将其视为切削工具上的一系列切屑或剥落的钻头。如果不及时纠正，这种磨损通常会导致表面光洁度差，甚至可能导致严重的刀具故障。

如何避免

开裂通常是由操作过程中的过大载荷和冲击载荷引起的，但也可能由热裂纹（另一种工具磨损）引起。有几个步骤可以检查您的刀具是否破裂。首先，您需要确保数控铣床不会振动或颤动。然后相应地调整速度和进给量，提高速度和降低进给量。

3.热裂解

热裂纹是由铣削过程中的温度波动引起的。它们被识别为垂直于切削刃的工具表面上的一系列裂纹。裂纹形成速度较慢，但​​会导致开裂和工具过早失效。

如何避免

热裂纹通常通过垂直于切削刃的工具裂纹来识别。转移热裂纹的最佳方法之一是在立铣刀上添加适当的耐热涂层。与磨损类似，HEM 刀具路径提供出色的热裂纹保护，因为这些刀具路径将热量散布到刀具的整个切削刃，从而降低整体温度并防止严重的热波动。

4.骨折

顾名思义，断裂是指在机器运行过程中刀具突然断裂。断裂是由于突然断裂而导致刀具完全丧失使用能力，这通常是由于速度和进给不当、涂层不正确或切削深度不当造成的。刀架问题或工件松动也会导致断裂，工件材料性能不一致也会导致断裂。

如何避免

调整速度、进给量和切削深度并检查设置的刚度将有助于减少开裂。优化冷却剂的使用还有助于避免材料中的热点，这会使切削刃变钝并导致断裂。 HEM 刀具路径通过在刀具上提供更一致的负载来防止断裂。减少冲击载荷，从而减少对工具的压力，从而减少损坏的可能性，延长工具的使用寿命。

结论

重要的是要监控工具并使其保持良好的工作状态，以避免停机并节省资金。磨损是由热力和机械力引起的。它可以通过使用适当的操作参数和 HEM 刀具路径来运行，以在整个切削长度上分散磨损，从而减少磨损。虽然每把刀具最终都会受到一定程度的刀具磨损，但如果密切注意速度、进给和切削深度，效果可能会延迟。应采取先发制人的措施来纠正问题，以免导致工具完全失败。