机械加工中刀具磨损的影响因素及对策

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　　摘要：随着经济的发展，科技的进步，我国的工业发展迅速，但是在工业机械加工中使用的刀具会出现磨损的现象，这种现象会影响机械加工的精度，也会加大加工物件表面的粗糙程度，甚至还会影响机械加工的正常运行，由此可见刀具在此起到的关键作用。以下这篇文章就是本人对于机械加工中刀具磨损的影响因素及其相关对策的研究分析。
　　关键词：机械加工；刀具磨损；影响因素及对策
　　一、刀具在机械加工中的磨损形式
　　根据对机械加工过程中刀具的磨损情况的分析研究，主要有以下三种不同的磨损形式：
　　（一）前刀面磨損
　　这种磨损形式主要是指机械加工过程中，刀具前面发生磨损的现象，这种磨损形式会造成其他磨损形式的出现。
　　（二）后刀面磨损
　　根据字面意思不难推测出，这种磨损形式与前面的前刀面磨损是差不多的，是属于刀具后面出现的磨损现象，这种磨损形式与前者所造成的不良影响大同小异。
　　（三）边界磨损
　　这种磨损形式有可能是指当两个表面在相互摩擦的作用下，其中一个物体或是两个物体产生磨损的现象。还有可能是指，在各种化学材料的作用下，工件材料或者刀具发生了化学反应，从而造成了刀具的磨损[1]。边界磨损还有可能是由于刀具在受到高温环境以及切削力的影响而产生崩碎或裂纹的现象。
　　二、机械加工中刀具磨损的影响因素
　　（一）机械加工中刀具的材料
　　无论是什么东西，不同的材料制成的会有不同的特点，刀具更是这样。不同的材料制成的刀具，其耐磨性、硬度以及锋刃程度是不一样的。如果在初期，为了节省开支，工作人员会选择较为廉价的材料制成的刀具，这样的刀具相对来说耐磨性以及硬度会较弱，会影响刀具使用的时限，进而导致在机械加工的过程中。刀具易受到磨损的情况。由此可以看出，在选择刀具的制作材料的过程中，是一项很重要的环节。
　　（二）刀具的应用环境
　　即使刀具的材料再昂贵，它所处的工作环境也会影响刀具的使用年限。大部分的机械加工的切削区域，都是处在温度以及压力度相对较高的环境中进行的，这也是造成刀具产生磨损现象的原因之一[2]。当刀具在很高的温度下时，会发生一定的化学反应，这时就很有可能造成刀具的磨损；在高温高压的环境下，会使打造刀具的材料发生一定的变化，还有可能会使刀具变形，继续运行会导致刀具的磨损甚至是机械的损坏的问题。
　　（三）刀具的几何参数以及机械的运行速度
　　刀具的几何参数也是影响刀具磨损的重要因素之一，刀具的几何参数主要有以下几个方面：
　　（1）前刀面形状，一般说来，前刀面的形状主要有带侧棱平面型、正前角平面型、负前角单面型、带倒棱曲面型以及负前角双面型五种形状。形状不同，耐磨性等等也会有所不同。
　　（2）刀具主偏角，这个参数也会影响刀具的耐磨程度以及受损程度。
　　（3）刀具刃倾角，影响刀具与机械加工工件的接触面积以及接触效果。机械的运行速度也会影响刀具的受损程度，如果机械的运行速度过快，会使刀具所承受的冲击力加大，进而导致磨损程度更为严重。
　　三、机械加工中刀具预防磨损的对策
　　（一）选择耐磨性强的材料制成的刀具
　　上文中也提到过，制造刀具的材料对刀具的耐磨性以及硬度等等都是有很重要的影响的，因此，为了避免或是减少刀具的磨损情况，在选择刀具时要注意其制成的材料是否足够抗磨[3]。随着科学技术的进步，近年来研发出了新型的硬质合金，例如：涂层硬质合金，这样的材料制成的刀具综合性较强，使用过程中产生的磨损程度也相对较小；超微粒硬质合金，这种材料下的刀具，耐磨性、抗高温性较强，由此可以看出，这种材料的刀具更适合断续切削、低速切削以及高温切削的机械生产；钢结硬质合金，这样的材料所制成的刀具是出于前面两者之间的。适用于打造结构较为复杂的刀具。这要求企业应该增加这方面的资金，要注重长远的利益，不贪图便宜选择刀具，而是根据企业机械加工的自身条件，选择最适合本企业的刀具，以此来延长刀具的使用寿命，避免刀具的磨损。
　　（二）适当的控制机械加工的环境及压力
　　上文中提到，刀具所处的工作环境也会影响刀具的受损程度。因此要想减少或者避免刀具不必要的磨损就应该对机械加工的环境进行控制[4]。前面也提到，利用一些专门抗高温的材料制成的刀具预防在高温环境中产生的磨损现象，而在加工的过程中，刀具与其他零部件产生摩擦所导致的高温，这就要求企业或是工作人员不能为了贪图一时的小便宜节省相关设备的资金，应该有一个专门控制温度的仪器，来保证机械加工温度的正常化。当然也要具备一个专门控制压力的仪器设备，保证机械正常运行，减少刀具的磨损。
　　（三）选择合适的刀具参数以及机械运转速度
　　上文中曾说到，刀具的各项参数以及运行的速度也会影响刀具的使用寿命的长短。由此可见，为了减少刀具的磨损，应该根据刀具的前刀面形状、刀具主偏角、刀具刃倾角刀具后角等等因素，考虑在机械生产的过程中应该用哪样的刀具，进而结合刀具的材料、形状、规格等等最终选择合适的刀具，进而减少刀具的磨损。当然，除了要注意刀具的各项参数以外，还应该控制机械运行的速度。根据上文的研究分析，如果机械运转的过快，会增加刀具磨损的概率。因此在切削时，工作人员应该控制切削的速度以及切削的数量。不能为了赶进程而使机械以及刀具过度运行，这样只会加大刀具的磨损甚至是机械的损害，应该稳中求进，不能着急。
　　（四）选择专用切削液，其优点有以下几个方面：
　　1）提高工艺精度专用切削液含有硫化极压抗磨添加剂成分的，有利于有效的保护刀具和提高工艺精度。
　　2）符合工艺需求专用切削液在粘度、闪点、倾点、导热性能等方面均通过严格的测试，能够满足各种切削工艺需求。
　　3）良好的环保性能专用切削液与菜籽油、机械油、再生油相比，具有良好的稳定性，不会对设备、人体、环境产生危害，而且能够对产品起到保护作用。
　　总结：
　　经济的飞跃发展随着带来的是社会的进步，这也促进了工业的发展。随着工业的发展，对各种工业部件的需求量也随之加大了，进而带来了一系列的问题。机械加工中刀具的磨损问题也是其中之一，根据上文对机械加工刀具磨损的影响因素的分析以及对策的分析研究，机械加工企业应该通过对刀具的材料、参数以及温度压力的控制等等来减少刀具磨损的概率，更好的发展。
　　参考文献
　　[1]王铁成.机械加工中刀具磨损的影响因素分析及应对措施[J].湖南农机，2014，41（06）.
　　[2]刘天聪，机械加工中刀具寿命影响因素及对策[J].宁夏工学院学报，2016（04）.
　　[3]李渊，分析机械加工过程中机械振动问题的解决[J].民营科技，2015（05）.
　　[4]张新聚，岳彦芳，制造执行系统中刀具剩余磨损寿命预测的研究[J].工具技术，2007（05）.
　　（作者单位：安徽江淮汽车集团股份有限公司）
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