刀具破損是指刀具（jù）的非正常磨損（sǔn）而造成的損壞。如：打刀、崩刀、鑽頭折斷等。

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

      刀具破損，不僅使刀具過早地喪失了切削能力，而且破損（sǔn）的刀具重新刃磨（mó）困（kùn）難，有時甚至不能修複。

      1 刀具破損的形式

      刀具破損按其在切削過程中發生的時（shí）期，可分為早期破損（sǔn）和後期破損。

      刀具破損按其破損性質分為（wéi）塑性（xìng）破損和脆性破損（sǔn）兩大類（lèi），下麵就介紹一下這兩類（lèi）破損的表現形式：

      1.1 刀具的塑性破損

      在金（jīn）屬切削過程中（zhōng），由於前、後刀麵受（shòu）到高溫高（gāo）壓的作用，使其與切（qiē）屑和加工表麵的接觸表層發生較嚴重（chóng）的塑性變形，當這（zhè）種（zhǒng）塑性變形超（chāo）出了正常（cháng）磨損範圍（wéi），而（ér）使刀具喪失了切削能力，這就是刀具的塑性破損（sǔn）。

      最常見的塑（sù）性破損是卷（juàn）刃、刀尖塌陷。

      刀具的塑性破（pò）損與工件材料、刀具材料及切削條件（如切（qiē）削用量、切削溫（wēn）度等）有關。由於刀具材料不同和工件材料的不同（tóng），刀具塑性破損則會在不同的切削用量（liàng）下發生（shēng）。

      1.2 刀具的脆性破（pò）損

      當使用象硬質的合金、陶瓷這（zhè）樣硬度高脆性大的刀具材（cái）料進行切削加工時，刀具上常出現的崩（bēng）刀、碎裂、斷裂、剝落和（hé）裂（liè）紋而使刀（dāo）具破損，便是（shì）刀具的脆性破損（sǔn）。

      2 刀具破（pò）損的原因分析（xī）

      刀具塑性破損的原（yuán）因，前麵已做（zuò）了分析，下麵主要介（jiè）紹脆性破損的原因。引起刀具脆性破（pò）損的主要原因是衝擊、機械疲勞和熱疲勞。早期破損主要是（shì）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勞造成的。具體分析入下：

      2.1 斷續切削：刀具脆性破（pò）損主要發生在用硬質合金（jīn）或陶瓷刀具進行斷續切削時，銑削和刨削無疑是（shì）斷續切（qiē）削，由於工件表麵幾何形狀或材料物理機械性（xìng）能的不規則和不均勻性（xìng）（比如：加工餘量不均勻（yún），表麵硬度不均（jun1）勻以及工件表麵上有溝、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（qiē）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（lì）。在多數情況下，前刀麵的一定區域（yù）內受拉應力（lì），而在後刀而內受（shòu）壓（yā）應力．當（dāng）拉應（yīng）力超過刀具材料的抗拉強（qiáng）度時，就會使刀具切削部分中最薄弱的地方產生裂紋或（huò）斷裂而破損．隨著（zhe）前角的減小，壓應力區擴大（dà）、而（ér）拉應力區則縮小。如果刀具（jù）采用負前角，則全部（bù）成為壓應力區，所以較小的前角（jiǎo）或負前角（若後角一定，即楔角加大），能提高刀具的抗破損能力。

      2.3 切削用量對脆性破損的影響：切削用量（liàng）對刀具切（qiē）削部分的應力（lì）狀態也有影響，而其中以切削厚度對應力狀態的影響（xiǎng）最大．當切削厚度小時，衝擊載（zǎi）荷小，而（ér）且應力集中於切（qiē）削刃附近，刀屑接觸長度短，主要（yào）是壓應力（lì）。隨著切削厚度的增加（jiā），衝擊載荷加（jiā）大，刀屑接觸長度變長，使拉應力區和拉應（yīng）力值加大。因切削厚度加大，即進給速度加大，則單位時間內的衝擊能量增（zēng）加。從上述分析看出，切削厚度增加，容易使刀具發生脆（cuì）性破損。

      2.4 斷續切削的切入切出條（tiáo）件也影響（xiǎng）刀具的脆性（xìng）破損。最典型的實例是端銑的對（duì）稱銑與不對稱銑，比如端銑：在端（duān）銑淬硬鋼、不鏽鋼等硬度大的材料時，以對稱銑為最好偏距（jù）不大的逆銑其（qí）次，而順銑最容易發生刀具（jù）早期破損（sǔn）。因（yīn）為工件材料硬度大，切入時衝擊大。對稱銑（xǐ）削時具有的最大切削厚度為平均切（qiē）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），減少了衝擊；對於不對稱順銑，切入時（shí）切削厚度（dù）大（見圖（tú）2中C），衝擊力大，所以容易引起刀具（jù）脆性破損（sǔn）。這一點對陶瓷（cí）刀具等高脆性材料（liào）的刀具更為嚴重。

      3 減少或防止刀具（jù）破損的措施（shī）

      3.1 選擇合適的刀具（jù）材（cái）料

      根據工件材料選擇（zé）合適的刀具材料，是解決刀具破損的主要措施之一。

      對於刀具的（de）塑料破損：因為發生塑性破損的條件是刀具（jù）的硬度小於切屑的硬度，所以當刀具材料和切（qiē）屑材（cái）料的硬度比越高時（shí），就越不容（róng）易發生塑（sù）性破損。

      發生塑性破損的安全係（xì）數（shù）n可用下式計算：

      HVt ——刀具材料的（de）硬度

      HVo ——切屑的硬度

      因（yīn）此，近代刀具材料創新的一個重要方向就是提高刀具（jù）材料的硬度。如（rú）塗層刀具，陶（táo）瓷刀具，金剛石刀具以及立方氧化（huà）硼刀具。對於刀具的脆性破損：由於切削刃是受到很大（dà）的（de）衝擊（jī）和振動而發生脆性破損的，所以刀具材料應有足夠的韌性（xìng），以利於在衝擊負荷下可能較多地吸收斷裂前的能量，和進（jìn）行充分的塑性變形。

      3.2 選擇合適（shì）的刀具角度減小前角或采用負前（qián）角，能改善刀具內的應力狀態，提高刀具抗破損能力。例如端麵銑刀，為了減小衝擊和保證刀齒的鋒利性，常采用如圖3所示的（de）帶負（fù）倒（dǎo）棱的前刀麵，倒棱寬度br1的最佳值約為每齒進（jìn）給量的1.5倍。

      3.3 選擇合適的切（qiē）削用量

      對耐熱性差的刀具材料，不（bú）宜用高速切削，否則，刀具將會產生塑性破損。對脆性大的刀具材（cái）料，如硬質合金等，切削速度過低，易（yì）崩刀；而切削速度過高，易熱裂；切削截麵過大，刀具容易過載，易擠碎，可以從（cóng）切削深度和（hé）進給量兩個方麵控製切削截麵。

      3.4 對於硬質合金焊接（jiē）式刀具，要防止驟熱驟冷

      a）控製（zhì）加熱溫（wēn）度和加熱速度； b）控製冷卻速度； c）注意刀槽形（xíng）狀（zhuàng）；d）根據刀具工（gōng）作時承受（shòu）的負荷及切削溫（wēn）度，合理選擇（zé）焊料和焊劑,確保刀片與刀杆工作時的結合強度。

      3.5 刀具刃磨時（shí）的注意事項

      刀具刃磨時,對於工具鋼,高速鋼材料的刀具，要防止燒傷或退（tuì）火，燒傷和退火使刀具硬度降低（dī），容易使刀具產生塑性破（pò）損（sǔn）；而對於硬質合金等脆性（xìng）材料（liào）的刀具（jù），要防止產生裂紋。

      要（yào）合理選擇砂輪(包括砂輪（lún）的（de）磨料，粒度，硬度，形狀等)，以便刀具能磨（mó）出足夠光潔的刀麵和鋒利的刀刃（rèn）。砂輪轉速一（yī）般在25-35米/秒，且要轉動平穩,若砂輪跳動大,會使（shǐ）刀具的刃口崩刀，也會使刀片（piàn）產（chǎn）生裂紋。

      3.6 中心鑽折斷的原因與預（yù）防

      在車床上鑽中心孔時，中心鑽很容易折斷，折斷的原（yuán）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）中心鑽（zuàn）本身（shēn）的原因；d）工件（jiàn）毛坯（pī）的原因；e）沒有使用充分的冷卻潤（rùn）滑液，影響順利排屑。

      預防措施；就（jiù）是在鑽中心孔之前（qián），必須嚴格校正（zhèng）車（chē）床尾（wěi）座（zuò）；調整鑽夾頭和錐套，調整無效的則要更換，使用中心架的要校正中心架。

      如果改進工裝或工藝，把工件旋（xuán）轉該為中心鑽旋（xuán）轉,以中心鑽來定心，這樣對預防（fáng）中心鑽折斷效果更好。

      在金屬切削加工中，由於刀具破損（sǔn）往往會影響金屬切削加工的正常進（jìn）行，嚴重時還會損壞機床，甚至危（wēi）害安全，必須引起重視，並及時解（jiě）決，確保切削（xuē）加（jiā）工在經濟、安全、可靠的狀態下正常進行。