判斷焊接刀片是如何失效的

焊接刀片的熱裂紋

大多數(shù)機(jī)床用戶都將熱裂紋與冷卻液起來(lái)。當(dāng)傾注到切削刃上的冷卻液不均勻時(shí)，切削刃的溫度就會(huì)發(fā)生波動(dòng)，引起刀片膨脹和收縮，從而導(dǎo)致切削刃出現(xiàn)裂紋。

但是，在不使用冷卻液時(shí)同樣可能產(chǎn)生熱裂紋。例如，在干式銑削中，切削刃在切入和切出工件材料時(shí)也可能引起足以產(chǎn)生疲勞裂紋的溫度波動(dòng)。對(duì)于這種非冷卻液引起的熱裂紋，刀片上的裂紋是直而平行的；與此相反，由冷卻液引起的熱裂紋，由于溫度的波動(dòng)隨機(jī)性較大，所產(chǎn)生的非平行裂紋更容易導(dǎo)致崩刃。

對(duì)于熱裂紋可采取的應(yīng)對(duì)措施包括：

減小切削速度以降低切削刃溫度；

停止使用冷卻液，以減小溫度高低波動(dòng)幅度；

選用抗熱沖擊性能較好的刀片牌號(hào)；

選用涂層刀片牌號(hào)，特別是PVD涂層能夠有效阻止裂紋的生成，因?yàn)橛糜诳沽鸭y的涂層可對(duì)刀片表面施加壓縮應(yīng)力。

刀片的切削刃熔焊

在某種程度上，切削刃熔焊是一個(gè)可以圓滿解決的問(wèn)題，方法是提高切削速度，這樣還可以提高生產(chǎn)率。

切削刃熔焊是因工件材料被熔焊到刀面上而產(chǎn)生的。加工時(shí)切屑溫度升高到足以使其軟化發(fā)粘，然后又快速冷卻，就會(huì)黏附在刀片上。解決方法是防止切屑變得過(guò)熱，或者增加切屑溫度使其在離開(kāi)刀面之前不會(huì)馬上冷卻。

為了防止切屑加熱到足以發(fā)生熔焊的溫度，可嘗試使用冷卻液。其它可能采用的方法還包括采用較大的徑向或軸向正前角，以減小切削力。此外還可以選用涂層刀片牌號(hào)。涂層可以減小刀面與工件之間的摩擦和相互發(fā)生反應(yīng)的可能性。

與此相反的方法是使切屑溫度進(jìn)一步升高。通過(guò)提高切削速度和(或)進(jìn)給率，可起到對(duì)切屑額外加熱的作用，從而防止切屑因軟化發(fā)粘而發(fā)生熔焊現(xiàn)象。

刀片的崩刃和碎裂

與熱裂紋一樣，崩刃或碎裂在本質(zhì)上并不屬于“磨損”，這種失效模式是因?yàn)榍邢魅械拇嘈赃^(guò)大，難以承受切削沖擊而發(fā)生碎片崩裂。需要說(shuō)明，它既與切削沖擊有關(guān)，也與切削刃有關(guān)。

應(yīng)對(duì)崩刃和碎裂可采取的措施包括：選用抗機(jī)械沖擊性能(即剛性)較好的刀片牌號(hào)；

增大焊接刀片余偏角以減薄切屑和增大剪切作用；

改進(jìn)工藝系統(tǒng)的剛性，包括提高機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性或改善機(jī)床的維護(hù)水平；

增大切削刃的鈍化尺寸以增加切削刃強(qiáng)度。