在機械加工的領域中,工具磨損是切削工具因經常運作而逐漸失效的現象。這種現象影響的工具包括了帶刀具、刀具和鑽頭等,這些都是機器製造流程中不可或缺的部分。本文將探討工具磨損的四種主要類型,包括側磨損、凹磨損、缺口磨損以及堆積邊緣,並揭示它們的成因和特徵。
側磨損是指工具與加工零件接觸的部分逐漸磨損的現象。這種磨損通常是在切削過程中最明顯,當切削工具剛開始失去其標準幾何形狀時,就會發生側磨損。這種磨損形式的影響會隨著時間的推移而加劇,最後可能會導致工具的切削性能下降。
側磨損會導致切削力增加,並影響加工後的表面光潔度及加工精度。
凹磨損主要發生在工具的刀鋒面,特別是在刀具與切屑的接觸面摩擦時。這種磨損通常是正常的,但當它變得嚴重到可以造成邊緣失效時,就會影響工具的正常使用。凹磨損的深度大致會等於切削深度。
凹磨損主要是由於主軸速度過低或進給速度過高所造成的。
缺口磨損會在刀具的刀面和側面之間形成,它通常由於切屑在加工過程中被壓焊到刀具上而導致的地區性損傷。這種磨損會降低刀具的有效切削能力,因此需要特別注意其影響。
如果不及時處理,缺口磨損可能會影響到加工精度和製作效率。
堆積邊緣是指在切削過程中,加工材料傾向於附著在刀具的切削邊緣上。此現象在柔性金屬(例如鋁和銅)加工中尤為明顯。可以藉由提高切削速度和使用潤滑劑來減少這種磨損。
工具磨損的常見影響包括:
降低工具磨損可通過使用潤滑劑和冷卻劑來達成,這有助於減少摩擦和溫度。
在進行加工時,還需考慮溫度因素及能量輸入,因為高溫區域的凹磨損會顯著增加,並且能量的80%若透過切屑帶走,以此來減少加工過程中工具磨損的速度。
透過了解這些工具磨損的主要類型,以及它們對加工過程的影響,企業可以制定出更有效的使用策略,以延長工具的使用壽命。但問題是,我們是否能找到最佳的平衡方式,來最大化工具的效能與壽命呢?