刀具磨損會對加工產生哪些影響?
一、加工精度下降,尺寸超差尺寸穩定性變差
刀具磨損(尤其是后刀面磨損)會導致切削力增大,引發刀具 “讓刀” 現象 —— 刀具在切削力作用下產生微小變形,使實際切削深度 / 寬度小于編程值。例如:車刀磨損后,外圓直徑可能越車越大(因刀具向背離工件方向偏移);銑刀磨損后,槽寬會逐漸變窄或出現尺寸波動(每加工幾件就需重新測量調整)。形狀精度超差刀具刃口磨損不均勻(如立銑刀單側磨損),會導致加工面出現傾斜(如平面變為斜面);鉆頭磨損后,鉆孔會出現 “喇叭口”(入口直徑大、出口直徑小)或軸線偏斜;螺紋刀具磨損會導致牙型精度下降(如牙頂變寬、牙側角度偏差),影響螺紋配合性。二、表面質量惡化,出現缺陷表面粗糙度升高
磨損的刀具刃口變鈍(形成 “圓角”),無法平滑切斷材料,導致加工表面出現:車削外圓時的 “鱗刺”“波紋”;銑削平面時的 “刀痕變深”“紋路不規則”;鉆孔時的 “內壁粗糙”“螺旋紋加粗”。
這些缺陷會使表面粗糙度值(如 Ra)從合格的 1.6μm 升至 3.2μm 以上,甚至超過圖紙要求。表面缺陷產生嚴重磨損的刀具可能出現 “積屑瘤”(切削塑性材料時),瘤體脫落會在表面留下凹坑;崩刃的刀具會在表面劃出 “劃痕”“溝槽”,尤其在精加工階段,這類缺陷可能直接導致零件報廢。三、切削性能下降,加工效率降低切削力增大,能耗上升
鈍刀需要更大的切削力才能切除材料,導致:主軸負載增加(電流升高),可能觸發機床過載保護(自動停機);進給速度被迫降低(避免振動或悶車),單件加工時間延長(如原本 10 分鐘 / 件變為 15 分鐘 / 件)。加工穩定性變差刀具磨損后,切削力波動加劇,引發機床振動(“顫振”),不僅影響表面質量,還可能導致刀具進一步崩裂;振動會傳遞到夾具,甚至造成工件松動,形成惡性循環(振動→工件位移→尺寸超差)。四、刀具壽命縮短,成本增加刀具非正常損耗
過度磨損的刀具若繼續使用,會從 “正常磨損” 轉為 “急劇磨損”(如刃口崩裂、刀桿變形),原本可加工 500 件的刀具可能提前報廢(加工 300 件),直接增加刀具采購成本。隱性成本上升因尺寸超差需返工、報廢的零件成本(尤其高價值材料,如鈦合金、模具鋼);頻繁換刀導致的停機時間(如每次換刀耗時 10 分鐘,一天換刀 5 次即損失 50 分鐘生產時間);刀具磨損導致的機床負荷增加,可能加速主軸、導軌等關鍵部件的損耗。五、加工安全性降低,存在隱患嚴重磨損或崩刃的刀具在高速旋轉時,碎片可能飛濺,危及操作人員安全;切削力過大可能導致刀具從刀柄中松動,甚至飛出,造成設備損壞或人身傷害。總結刀具磨損的影響是 **“破壞加工的穩定性與精確性”**—— 從直接的尺寸超差、表面缺陷,到間接的效率下降、成本上升,甚至安全風險。因此,實際加工中需通過以下方式控制磨損影響:
定期檢查刀具狀態(如用放大鏡觀察刃口、測量磨損量);設定合理的刀具壽命(如按加工件數或時間更換);優化切削參數(如降低進給速度、提高切削液濃度)減緩磨損。
及時處理磨損刀具是保證加工質量、控制成本的關鍵環節。
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