关于切削加工中的崩刃
切削加工中的崩刃是指刀具的刀尖出现微小碎片的破损现象。
在加工特别硬的材料时，以及以高切削速度进行作业的过程中，会频繁发生崩刃。
发生崩刃会降低加工精度，缩短刀具寿命，因而需要采取合适的对策。
本文将就切削加工中的崩刃原因及其对策进行讲解。
磨损与崩刃的区别
磨损与崩刃看起来相似，但却是不同的现象。
磨损是使用刀具的过程中慢慢消减的现象，通常是由于长期使用造成的。
而崩刃则是突然产生小缺损，其特点是在特定条件下缺损会迅速加剧。
崩刃的原因是什么？
崩刃的主要原因如下。
高速切削
如果切削速度过快，刀具的刀尖就会产生过多的热量，受到更多力的作用。
这就会导致刀具材料迅速磨损，刀尖变脆。
特别是高速切削硬质材料时，刀具的负荷会急剧增加，使刀尖容易缺损。
设定合适的切削速度对于延长工具寿命、防止发生崩刃都至关重要。
不合适的切削条件
切削条件包括切削深度和进给速度等。
如果这些条件不合适，刀具就会承受过度的压力。
例如，如果切削深度过深，刀具的刀尖就会承受过大的力，这样就容易发生崩刃。
还有，如果进给速度过快，刀具将无法适当地切入材料中，从而造成刀尖缺损。
设定合适的切削条件可以减轻刀具负荷，防止崩刃。
刀具的材质
如果刀具的材质不适于加工材料，就容易发生崩刃。
例如，加工硬度较高的材料时，就要选择具有耐磨性的刀具材质。
相反，加工较软的材料时，则要求刀具兼具适度的硬度和韧性。
如果刀具材质选择错误，则刀尖会在加工过程中变脆，从而发生崩刃。
选择适合加工材料的刀具材质非常重要。
刀具安装不良
如果刀具安装不正确，则容易产生振动及不稳定动作。
这会造成刀具的刀尖受力不均匀，从而发生崩刃。
例如，如果刀架没有牢牢固定或者是刀具没有安装在正确位置，
则在加工过程中就会产生振动，造成刀具刀尖缺损。
防止崩刃的关键在于正确安装刀具，防止振动及不稳定的动作。
冷却不足
如果切削过程中冷却不充分，刀具容易过热。
过热的刀具与材料接触后，温度会进一步升高，使刀尖变脆。
这也会导致容易发生崩刃。
特别是在高切削速度或深切削条件下进行作业时，适当的冷却必不可少。
合理地供应冷却液可以管理刀具温度，防止发生崩刃。
通过加深对这些原因的理解，采取合理对策，可有效地防止刀具崩刃。
崩刃产生的影响
崩刃会产生以下影响。
降低加工精度
如果发生崩刃时，刀具的刀尖会缺损，使加工面变得粗糙。
除了会造成加工尺寸不准确，难以保持设计尺寸之外，在加工过程中还可能会造成材料切削不均匀，导致形状变形。
缩短刀具寿命
如果发生崩刃，刀具的刀尖会过早损坏，大幅缩短刀具寿命。
如果因刀具寿命缩短而频繁更换刀具，不仅会使刀具采购成本增加，
还会因刀具的突发损坏而造成意外停机，影响生产计划。
降低生产效率
如果发生崩刃，就需要更换刀具或重新进行设置，增加生产线停线时间。
此外，安装新刀具时重新设置耗时耗力，影响生产进度。
增加成本
崩刃需要更换刀具，导致采购成本增加。
此外，还包括对加工精度下降的产品进行再加工的成本，生产线停线时间增加导致的停机成本等。
这些成本增加可能使整体生产成本上升，利润率下降。
发生崩刃时的对策方法
需调整以下要素防止发生崩刃。
切削条件
一般而言，对于硬度较高的材料采用低速切削，而较软的材料则采用高速切削。此外，通过合理地设定切削深度，可使刀具承受的负荷均匀分散。
如果进给速度过快，刀具的刀尖就会受到过大的力，从而可能引发崩刃。
刀具材质/涂层
例如，在加工硬度较高的材料时，重要的是选择硬质合金或金刚石刀具等适合加工材料的刀具材质。
需要注意的是，耐磨性高的刀具虽然寿命较长，但如果韧性不足，则容易发生崩刃。
还有，对刀具采取适合的涂层处理可提高耐磨性及耐热性。
涂层示例：TiN（氮化钛）、TiAlN（氮化钛铝）等
刀具的安装与固定方法
在选择刀架时，关键在于选择适合刀具的刀架，并牢牢固定。不合适的刀架会导致刀具振动及崩刃。正确定位也很重要，如果位置不正确，受到的力就不均匀，使刀具不稳定。将刀具安装到刀架时，应对紧固力进行合理控制，过小可能会导致刀具移动，过大则可能会导致刀具变形。
刀具的冷却方法
选择适合的加工材料及适合刀具的水溶性或油性冷却液可防止崩刃。冷却液供应量不足会导致刀具过热，造成崩刃。冷却液的供给方法也很重要，需供应到合适的位置，选择喷嘴或气雾冷却等方式。
更换刀具/检查频次
定期确认刀尖及刀架的状态，如有异常，及早更换刀具有助于防止崩刃。此外，通过记录管理检查的结果，有助于尽早发现异常。
发生崩刃的原因和对策汇总
刀具崩刃会引发一系列问题，如降低加工精度，缩短刀具使用寿命等。
导致这些问题的主要原因包括高切削速度、不合理的切削条件、刀具材质、刀具安装不良、冷却不足等。
对于这些原因，可通过采取设定适合的切削条件、选择高品质刀具、精确安装刀具、充分冷却、定期维护等对策，减少崩刃的发生，实现高效切削加工。