[例6．3] 刀具磨损原因有哪几种?分析其产生 的原因。
❖ (2)粘结磨损。粘结是刀具和工件材料接触到原子间 距离时所产生的结合现象。是在刀具和工件材料实 际接触摩擦面上，由于有足够大的压力和温度，产 生塑性变形而发生的所谓冷焊现象。两摩擦面的粘 结点因相对运动，晶粒或晶群受剪或受拉而被对方 带走，是造成粘结磨损的原因。
[例6．3] 刀具磨损原因有哪几种?分析其产生 的原因。
❖ [答案] 刀具磨损的原因主要有：硬质点磨损、粘 结磨损、扩散磨损和化学磨损。
❖ (1)硬质点磨损。硬质点磨损主要是由于工件材料 中的杂质、材料基体组织中可含的碳化物、氮化物 和氧化物等硬质点以及积屑瘤的碎片等所造成的机 械磨损。 低速刀具易产生硬质点磨损。工具钢(包 括高速钢)刀具这种磨损比较显著，而硬质合金刀具 不易出现此类磨损。加工冷硬铸铁、夹砂的铸件表 层等材料时，易出现此类磨损。
❖ (而用2p0度.[p7p)5增影答0=.70加响5案.=0大103倍.]16。TT时当;这。，当是vv增耐因增加用p为增加度1速倍加T1度时降倍1v，低增倍时耐4加时0用％，，，度，切TT丁2显削v2=降然功pC低f速率=C/9度增f7(对％加/2v耐， ，v)55 产生的热量增加，切屑带走的热量减小，切削区温 度升高，加剧了刀具的磨损，使刀具耐用度急剧下 降；而背吃刀量增加，容热体积成倍增加，因此虽 然热量有所增加，但温度并没有明显增加，刀具磨 损程度并没有明显增加，所以对刀具耐用度影响不 大。
❖ [例6.答案] 除了在低速下工作的刀具外(拉削、手 动工具等)，一般刀具都在接近所允许的极限温 度范围工作，这时温度是影响正常磨损的主要 因素。
❖
[例6．8]已知公式：T=Cf / v5 p0.75而，求当v和p分别 增加1倍时，耐用度T有何变化规律，为什么?
[例6．6]刀具磨损过程分几个阶段?各阶段的 特点是什么?
[答案] 刀 具磨损过 程分三个 阶段，即 初期磨损、 正常磨损 和急剧磨 损，如例 图6．1所 示。
[例6. 7]
❖ 初期磨损的特点是刀具磨损较快；正常磨损的 特点是磨损比较缓慢均匀；急剧磨损的特点是 磨损速度增加很快、表面粗糙度增加、切削力 和切削温度迅速升高。
[例6．4] 切削用量对刀具耐用度有何影响?在vTm=Co 关系式中，指数m的物理意义是什么?不同刀具材料的
m值为什么不同?
❖ [答案] 切削用量三要素中，切削速度v对刀具耐 用度影响最大，其次是进给量f，背吃刀量p对耐用 度对的耐影用响 度最 的小 影。 响关程系度式，vmT值m=越C小o中，的则指速数度m对反耐映用速度度 影响显著，反之则不明显。m值和刀具材料有关， 硬度高和耐热性好的刀具材料，m值就大，否则m 值则小。如高速钢刀具的m值一般为0．1～0．125， 硬质合金刀具的m值一般为0．2～0．3，而陶瓷刀 具的阴值约为0.4。m值大的刀具材料，说明在很高 切削速度下仍然有较高的耐用度。
❖ (4)化学磨损。化学磨损是在一定温度下，刀具材料 与某些周围介质(如空气中的氧、切削液中的硫、氯 等)起化学反应，在刀具表层形成一层硬度较低的化 合物，而被切屑带走，造成刀具磨损，或者因为刀 具材料被某种化学介质腐蚀，造成刀具磨损。由此 可见，化学磨损在高温下容易发生，在常温时，如 果接触腐蚀性较强的化学介质也易产生化学磨损。
[例6．1] 什么叫刀具磨钝标准?刀具磨钝标准 和哪些因素有关?
❖ [答案] 刀具磨损到一定限度就不能继续使用，这 个磨钝限度称为磨钝标准。 磨钝标准与工件的加 工质量、工件材料切削加工性、加工条件和刀具类 型有关。
❖ [例6，2] 什么叫刀具使用寿命?刀具使用寿命和 哪些因素有关?
❖ [答案] 刀具由刃磨后开始切削，一直到磨损量达 到刀具磨钝标准所用的切削时间。通常用T表示。 刀具使用寿命与切削用量、刀具材料、工件材料、 刀具几何参数、加工条件、刀具结构形式等因素有 关。
[例题6．5] 何为最高生产率耐用度和最低成本
耐用度?粗加工和精加工可选用的耐用度是否相
同?为什么?
❖ [答案] 最高生产率耐用度是根据单件加工 工时最少或单位时间生产最多数量产品来衡 量的。最低成本耐用度是以每件产品或工序 的加工费用最低为原则来制定的。粗加工时， 主要考虑生产效率，可以按最大生产率选取 耐用度。另外粗加工时，工时费用较低。精 加工时，工时费用较高，选择耐用度时，主 要以最低成本为目标。
6．1 必备知识和考试要点
❖ 1．了解刀具磨损的形态及条件。 ❖ 2．深入了解刀具磨损的各种原因。 ❖ 3．理解刀具磨钝标准的概念，了解刀具磨损
的过程。 ❖ 4．理解刀具使用寿命(刀具耐用度)的概念，
掌握刀具使用寿命经验公式建立的方法。深刻 理解刀具材料、切削参数对刀具使用寿命的影 响规律。 ❖ 6．2 典型范例和答题技巧
❖ 高速钢、硬质合金、陶瓷刀具、立方氧化硼和金 刚石刀具都会产生粘结磨损。 在高速切削塑性金 属材料时容易产生粘结磨损。
[例6．3] 刀具磨损原因有哪几种?分析其产生 的原因。
❖ (3)扩散磨损。由于切削时切削区温度很高，且刀具 表面始终与被切出的新鲜表面相接触，有巨大的化 学活泼性，所以两摩擦面的化学元素有可能互相扩 散到对方去，改变了两者的化学成分，削弱了刀具 材料的性能，加速磨损过程。
[例6．9] 刀具磨损的形态有几种?它们各自易 发生的切削条件是什么?
❖ [答案] 刀具磨损的形态有前刀面磨损、后刀面磨 损和边界磨损。
❖ 前刀面磨损：切塑性金属时，切削速度较大和切 削厚度较大时易产生前刀面磨损，通常称为月牙洼 磨损。
❖ 扩散磨损在高速切削的条件下容易产生，速度愈 高，扩散磨损愈严重。扩散磨损和刀具材料有很大 关系，一般YT类硬质合金抗扩散磨损的能力要强于 YG类硬质合金。高速钢刀具由于常在较低速度下切 削，扩散磨损比较轻。金刚石刀具切削碳钢时，扩 散磨损非常严重。
[例6．3] 刀具磨损原因有哪几种?分析其产生 的原因