刀具破損是指刀具的非正常磨損而造成的損壞。如：打刀、崩刀、鑽頭（tóu）折（shé）斷等。

      在（zài）金屬（shǔ）切削過程中，當刀具還沒有達到磨鈍標準甚至在刀具尚未產生明顯磨損時，因刀具破損常使切削工作不能正常進行。特別是加工高硬度材料或對脆性較大的材料進行斷續切削時，這種現（xiàn）象就更多。據有關資料介紹，硬質合（hé）金刀具大約有50～60%因破損使切削工作不能正常進行，至於（yú）陶瓷刀具，這個比例數就更（gèng）高了。

      刀具破損，不（bú）僅使刀具過早地喪失了切削能力，而且（qiě）破損的刀具重新刃磨困難，有時甚至不能修複（fù）。

      1 刀具破損的形式

      刀具（jù）破損按其在切削（xuē）過（guò）程中發生的（de）時期（qī），可分（fèn）為（wéi）早期破損和（hé）後期破損。

      刀具破損按其破損性質分為塑性破損和脆性破損兩大類（lèi），下麵就介紹一（yī）下這兩類破損的表現（xiàn）形式：

      1.1 刀具的（de）塑性破損（sǔn）

      在金屬切削過程中，由於前、後刀麵受到高（gāo）溫高壓的作用，使其與切屑和加工表麵（miàn）的接觸表層發生較嚴重的塑性變形，當這種（zhǒng）塑性變形超出了正常磨損範圍，而（ér）使刀具喪失了切削能力，這就是刀具的塑性破損。

      最常見的塑（sù）性破損（sǔn）是卷刃、刀尖塌陷。

      刀具的塑性破損與工件材料、刀具（jù）材料及切削條件（如切削用量、切削溫度等）有關。由於刀具材料不同和工（gōng）件材料的不同，刀具塑性破（pò）損則會在不同的切削用量下發（fā）生。

      1.2 刀具的脆性破損（sǔn）

      當（dāng）使用象硬質的合（hé）金、陶瓷這樣硬度高脆性大的刀具材料進行切削加工時（shí），刀具上常出現（xiàn）的崩（bēng）刀、碎（suì）裂、斷裂、剝落和裂紋而使（shǐ）刀具破損，便（biàn）是刀具的脆性破損（sǔn）。

      2 刀具（jù）破損的原（yuán）因分析

      刀具塑性破損（sǔn）的原因，前麵已做了分析，下麵主要介紹脆性破損的原因。引起刀具（jù）脆性破損的主要原因是衝擊、機械疲勞和熱疲（pí）勞。早期破損主要（yào）是衝擊應力超過刀具材料的強度極限造成的；後期破損則主要是機械疲勞和熱疲（pí）勞造成的。具體分析入下：

      2.1 斷續切削：刀具脆性破損主要（yào）發生在用硬質合金或陶瓷刀具進行斷續切削時（shí），銑削和刨削無疑是斷續切削，由於（yú）工件表麵幾何形狀或材料物理（lǐ）機械性能的不規則和不均勻性（xìng）（比如：加工餘量不（bú）均勻，表（biǎo）麵（miàn）硬度不均勻以及工件表麵上有溝（gōu）、槽、孔等），也使其切削（xuē）帶有斷續的性質。

      2.2 刀具角度對脆性破損的影響：切削的時候、刀具切削部分在切削力的作用下，將產生很大的應力。在多（duō）數情況下，前刀麵的一（yī）定區域（yù）內受拉應力，而在後刀而內受壓應（yīng）力．當拉應力超過刀具材料的（de）抗拉強度（dù）時，就會使刀具切削部（bù）分中最薄弱（ruò）的地方產生裂紋或斷裂而破損．隨著前角的減小，壓應力區擴大、而拉應力區（qū）則縮小（xiǎo）。如果刀具采用負前角，則全部成為壓（yā）應力區，所以較小（xiǎo）的前角或負（fù）前角（若後角一定，即楔角加大（dà）），能提高刀具的抗（kàng）破損能力。

      2.3 切削用量對（duì）脆性破損的影響：切削用量對刀（dāo）具（jù）切削部分的應（yīng）力狀態也（yě）有影響，而其中以切削厚（hòu）度對應力狀態的（de）影響最大（dà）．當切削厚度（dù）小時，衝擊載荷小，而且應（yīng）力集中於切削刃附（fù）近，刀屑接觸長度短，主要是壓應力。隨著切削厚度的增加（jiā），衝（chōng）擊載荷加（jiā）大（dà），刀屑接（jiē）觸長度變長，使拉應力區和拉應（yīng）力值加大。因切（qiē）削厚度加大，即（jí）進給速度加大（dà），則單位（wèi）時間內的衝擊能量增加（jiā）。從（cóng）上述分析看出，切削厚度增（zēng）加（jiā），容易使刀具發生脆性破損。

      2.4 斷續切削的（de）切入切出條件也影響刀具的脆性破損。最典型的實例是端銑的對稱銑與不對稱銑，比如端銑（xǐ）：在端銑淬硬鋼、不鏽鋼等硬度大的材料時，以對稱銑為最好偏距不大的逆銑其次，而順銑最容易發（fā）生刀具早期（qī）破損（sǔn）。因為工（gōng）件材料硬度大，切入時衝擊大。對稱銑（xǐ）削時具有的最大（dà）切削厚度為（wéi）平均切削厚度（見圖2中A）；對於不對稱逆銑，切入時切削厚度小（見圖2中B），減少（shǎo）了衝擊；對（duì）於不（bú）對稱順銑，切入時切削厚度大（dà）（見圖（tú）2中C），衝擊（jī）力大，所以容易引起刀（dāo）具脆性破損。這一點（diǎn）對陶瓷刀具等高脆性材料的刀具更為嚴重。

      3 減（jiǎn）少或防止刀具破損的措施

      3.1 選擇合適（shì）的刀具材料

      根（gēn）據（jù）工件材料（liào）選（xuǎn）擇合適的（de）刀具材料，是解決（jué）刀具破損的主（zhǔ）要（yào）措施之一。

      對於刀具（jù）的（de）塑料破損：因為發生塑性破損的條件是刀具的硬度（dù）小於切屑的硬度，所以當刀具材（cái）料和切屑材（cái）料的硬度（dù）比越（yuè）高時，就越不容易發（fā）生塑性破損。

      發生塑性破損的安全係數n可用下式（shì）計算：

      HVt ——刀具材料的硬度（dù）

      HVo ——切（qiē）屑的硬度

      因此，近代刀具材料創新的一個重要方（fāng）向就是提高刀具材料的硬度。如塗層刀具，陶瓷刀具，金剛石刀具（jù）以及立（lì）方氧化硼刀具。對於刀具的脆性破損：由於切削刃是受到很大的衝擊和振動而發生（shēng）脆性破損的，所以（yǐ）刀具材料應有足夠的韌性，以（yǐ）利於在衝（chōng）擊負（fù）荷下可能較多地（dì）吸收斷（duàn）裂前的能量，和進行充分的塑性變形。

      3.2 選擇合適的刀具角度減（jiǎn）小前角或采用負前角，能改善刀具內的應力（lì）狀態，提高刀具（jù）抗破（pò）損能力。例（lì）如端麵銑刀，為了減小衝擊和保證刀齒的（de）鋒利性，常采用如圖3所示（shì）的帶負倒（dǎo）棱的前刀麵，倒棱寬度br1的最佳值約為（wéi）每齒進給量的1.5倍。

      3.3 選擇（zé）合適的切削用量

      對耐熱性差的刀具材料，不（bú）宜用（yòng）高（gāo）速切削，否則，刀（dāo）具將會（huì）產生塑性破損。對脆性大的刀（dāo）具材料，如硬質合金等，切削速（sù）度過低，易崩（bēng）刀（dāo）；而切削速度過高，易熱裂（liè）；切削（xuē）截麵過大，刀具容易過（guò）載，易擠碎，可以從切削深度和進給量兩個方麵控製切削截麵。

      3.4 對於硬質合金（jīn）焊接式刀具，要防（fáng）止驟熱（rè）驟冷

      a）控製加熱溫度和加熱（rè）速度； b）控製冷卻速度； c）注（zhù）意刀槽形狀；d）根據（jù）刀具工作時承受的負荷及切削溫度，合理選擇焊料和焊劑,確保刀片與刀杆（gǎn）工作時的結（jié）合強度。

      3.5 刀具刃磨時（shí）的注（zhù）意事項

      刀具刃磨時,對於工具鋼,高速鋼材料的（de）刀具（jù），要（yào）防止燒傷或退火，燒傷和退火使刀具硬（yìng）度降低，容易使刀具產生塑性破損（sǔn）；而對於硬質合金等脆性材料的刀具，要防止產生裂紋。

      要合理選（xuǎn）擇砂輪(包（bāo）括砂輪的（de）磨料，粒度，硬度，形狀等)，以便刀具能磨出足夠光潔的刀麵和鋒利的刀刃（rèn）。砂輪轉速一般在25-35米/秒（miǎo），且要轉動平穩,若砂（shā）輪（lún）跳動大,會使刀具的刃口崩刀（dāo），也（yě）會使刀片產生裂紋。

      3.6 中心鑽折斷的原因與預防

      在車床（chuáng）上鑽中心（xīn）孔時，中心鑽很容易折斷，折斷（duàn）的原因有以下幾點：\

      a）機床和（hé）工具的原因；b）操作不當的原因；c）中（zhōng）心（xīn）鑽本身的原因；d）工件毛坯的（de）原因；e）沒有使用（yòng）充分的冷卻（què）潤滑液，影響順利排屑。

      預防措施；就是在（zài）鑽中（zhōng）心孔之前，必須嚴格校正車床尾座；調（diào）整鑽（zuàn）夾頭和錐套，調整無效的（de）則要更換，使用中心架的要校正中心（xīn）架。

      如果改進（jìn）工裝或工藝，把工件旋轉該為中（zhōng）心鑽旋轉,以中心鑽來定（dìng）心，這樣對預防中（zhōng）心鑽折斷效果更好。

      在金屬切削加（jiā）工中，由於刀具破損往往會影響金屬切削加工的正常進行，嚴重時還會（huì）損壞機床，甚至危害安全，必須引起（qǐ）重視，並及時解（jiě）決，確保切削（xuē）加工在（zài）經濟（jì）、安全（quán）、可靠的狀態下正常進行。