在机械加工的领域中,工具磨损是切削工具因经常运作而逐渐失效的现象。这种现象影响的工具包括了带刀具、刀具和钻头等,这些都是机器制造流程中不可或缺的部分。本文将探讨工具磨损的四种主要类型,包括侧磨损、凹磨损、缺口磨损以及堆积边缘,并揭示它们的成因和特征。
侧磨损是指工具与加工零件接触的部分逐渐磨损的现象。这种磨损通常是在切削过程中最明显,当切削工具刚开始失去其标准几何形状时,就会发生侧磨损。这种磨损形式的影响会随着时间的推移而加剧,最后可能会导致工具的切削性能下降。
侧磨损会导致切削力增加,并影响加工后的表面光洁度及加工精度。
凹磨损主要发生在工具的刀锋面,特别是在刀具与切屑的接触面摩擦时。这种磨损通常是正常的,但当它变得严重到可以造成边缘失效时,就会影响工具的正常使用。凹磨损的深度大致会等于切削深度。
凹磨损主要是由于主轴速度过低或进给速度过高所造成的。
缺口磨损会在刀具的刀面和侧面之间形成,它通常由于切屑在加工过程中被压焊到刀具上而导致的地区性损伤。这种磨损会降低刀具的有效切削能力,因此需要特别注意其影响。
如果不及时处理,缺口磨损可能会影响到加工精度和制作效率。
堆积边缘是指在切削过程中,加工材料倾向于附着在刀具的切削边缘上。此现象在柔性金属(例如铝和铜)加工中尤为明显。可以藉由提高切削速度和使用润滑剂来减少这种磨损。
工具磨损的常见影响包括:
降低工具磨损可通过使用润滑剂和冷却剂来达成,这有助于减少摩擦和温度。
在进行加工时,还需考虑温度因素及能量输入,因为高温区域的凹磨损会显著增加,并且能量的80%若透过切屑带走,以此来减少加工过程中工具磨损的速度。
透过了解这些工具磨损的主要类型,以及它们对加工过程的影响,企业可以制定出更有效的使用策略,以延长工具的使用寿命。但问题是,我们是否能找到最佳的平衡方式,来最大化工具的效能与寿命呢?