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

      在金屬切削過程中，當刀具還沒有達到磨鈍標準甚至在（zài）刀具（jù）尚未產生明顯磨損（sǔn）時，因刀具破損常使切削工作不能正常進行。特別（bié）是加工高（gāo）硬度材料或對脆性較大的材料進行斷續切削（xuē）時，這種現象就更多。據有關資料介紹，硬質合（hé）金刀具大約有50～60%因破損使切（qiē）削工作（zuò）不（bú）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（dì）喪失了切削能力，而且破損的刀具（jù）重新刃磨困難，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（guò）程中發生的時期，可分為早期破損和後期破損。

      刀具破損按其破損性質分為塑（sù）性破損和脆性破損兩大類，下（xià）麵就介紹一下這兩（liǎng）類（lèi）破損的（de）表現形式：

      1.1 刀具的塑性破損

      在金屬（shǔ）切削過程中，由於前、後刀麵受到高溫高壓的作用，使其與（yǔ）切屑（xiè）和加工表麵的接觸表層發生較嚴重的塑（sù）性變形，當這種塑性變形超出了正常磨損（sǔn）範圍，而使刀具喪失了切削能力，這就是刀具的塑性破損。

      最常（cháng）見的塑性破損是卷刃、刀尖塌陷。

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

      1.2 刀具的脆性破損

      當使用象硬質的合金、陶瓷這樣硬度高脆性大的刀具材料進行切削（xuē）加工時，刀具（jù）上常出現的崩刀、碎裂、斷裂（liè）、剝落和裂紋而使刀具破損，便是刀具的脆性破損。

      2 刀具破損的原因分析

      刀具塑性破損（sǔn）的原（yuán）因，前麵（miàn）已做了分析，下麵主（zhǔ）要（yào）介紹脆（cuì）性破損（sǔn）的原因。引起刀具脆性破損的主要原因是衝擊、機（jī）械疲（pí）勞和熱疲勞。早期（qī）破損主要是衝（chōng）擊（jī）應力超過刀具材料的（de）強度極限造成的；後（hòu）期破（pò）損則主要是機械疲勞和熱疲勞造成（chéng）的。具體分析入下：

      2.1 斷續切削：刀具脆性破損主（zhǔ）要（yào）發生在用硬質合金或陶（táo）瓷刀具進行斷續切削時，銑削和刨削無疑是斷續切削，由於工件表（biǎo）麵幾何形狀或（huò）材料物理機械性能的不規則和不均勻性（xìng）（比如：加工餘量（liàng）不（bú）均勻，表麵硬度不（bú）均勻以及工件表麵上有溝、槽、孔等），也使其（qí）切削帶有斷續的性質（zhì）。

      2.2 刀具角度對脆性破損的（de）影響：切削的時候、刀具（jù）切削部（bù）分在切削（xuē）力的作用下，將產生很大的應力（lì）。在多數情況下，前刀麵的一定區域內（nèi）受拉應力，而（ér）在後刀而（ér）內受壓應力．當拉應力超過刀具材料的抗拉強度時，就會（huì）使刀具切削部分中最薄弱的地方產生裂紋或斷裂而破損．隨著前（qián）角的減小，壓應力區擴大、而拉應力區則縮小。如果刀（dāo）具采用負前角，則全部成為壓應力區，所以較（jiào）小（xiǎo）的前角或負前角（若後角一定，即楔角加大），能提高刀具（jù）的抗破損能力。

      2.3 切削用（yòng）量對脆性破損的（de）影響：切削用量對（duì）刀具切削部分的應力狀態也有（yǒu）影響，而其中以（yǐ）切削厚度（dù）對應力狀（zhuàng）態的影響（xiǎng）最大（dà）．當切削（xuē）厚度小時，衝擊載荷小，而且應力集中於切削刃附近，刀屑（xiè）接觸長度短，主要是壓應力。隨著切削厚度的增加，衝擊載荷加大，刀屑接觸長度變（biàn）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（de）衝擊能量增加（jiā）。從上述分析看（kàn）出，切削厚（hòu）度增加，容易使刀具發生脆性破損。

      2.4 斷續（xù）切削的切入切出條件也影響刀具的脆性破損。最典型的實（shí）例（lì）是端（duān）銑（xǐ）的對稱銑與不對稱銑，比如端銑：在端銑淬硬鋼、不鏽鋼等硬度（dù）大（dà）的材料時（shí），以（yǐ）對稱銑為（wéi）最好偏距不大（dà）的逆銑（xǐ）其次，而順銑最容易（yì）發（fā）生刀具早（zǎo）期破（pò）損。因為工件材（cái）料硬度大，切（qiē）入時衝擊大。對稱銑削時具有的最大（dà）切削厚度為平均切削厚度（見圖2中A）；對於不對稱逆銑，切（qiē）入時切削厚度小（見圖2中B），減少了衝擊；對（duì）於不對稱順銑，切入時切削厚度大（見圖2中C），衝擊力大，所以容易引起刀具（jù）脆（cuì）性破損。這一點（diǎn）對陶瓷刀具等高脆性材料（liào）的刀具更為嚴重。

      3 減少或防止刀具破損的措施

      3.1 選擇合適的刀具材（cái）料

      根據（jù）工件材（cái）料選（xuǎn）擇合適的刀（dāo）具材料（liào），是解決刀具破損的主要措（cuò）施之一。

      對於刀具的塑（sù）料破損：因為（wéi）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屑材料的硬度（dù）比越高時，就越不容易發生塑性破損。

      發生（shēng）塑性破損的安全係數n可用下式計算：

      HVt ——刀具（jù）材料的硬度

      HVo ——切屑的硬度（dù）

      因（yīn）此，近（jìn）代刀具材料（liào）創新的一個重要（yào）方向就是（shì）提高刀具材料的硬（yìng）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（cuì）性破損：由（yóu）於（yú）切削刃是受到（dào）很大的衝擊和振動而發生脆性破損的（de），所以刀具材料應有足夠的韌性，以利於在（zài）衝擊負荷下可能較多地吸收斷裂前的（de）能量，和進行充分的塑性變形（xíng）。

      3.2 選擇合適的刀具角度減小前角或采（cǎi）用負前角，能（néng）改善（shàn）刀具內的應力狀態，提高刀（dāo）具（jù）抗破損能力。例如（rú）端麵銑刀，為了減小衝擊和保證刀齒的鋒利性，常采（cǎi）用如圖3所示的帶負倒棱的前刀麵，倒棱寬度br1的最佳值約為每齒進給量的1.5倍。

      3.3 選擇合（hé）適的切削用量（liàng）

      對耐熱性（xìng）差的刀具材料，不宜用高（gāo）速切削，否則，刀（dāo）具將會產生塑性破損。對脆性大的刀具材料，如硬質合金等，切削速度過（guò）低，易（yì）崩（bēng）刀；而切（qiē）削（xuē）速度（dù）過高，易熱裂；切削截麵過大，刀具容易過載，易擠碎，可以從切削深度和進給量兩（liǎng）個方（fāng）麵控製切削截麵。

      3.4 對於硬質合金焊接式刀具，要防止（zhǐ）驟熱驟冷

      a）控製加（jiā）熱溫度和加熱速度； b）控製冷卻速（sù）度； c）注意刀槽形狀；d）根據刀具（jù）工作時承受的負荷及（jí）切削溫度，合理選擇焊料（liào）和焊劑,確保刀片與刀杆工作時的結合強度。

      3.5 刀具刃（rèn）磨時的注意事項

      刀具刃磨時,對（duì）於工具鋼,高速（sù）鋼材料的刀具，要防止燒傷或退火，燒傷和退火使（shǐ）刀（dāo）具硬度降低，容（róng）易使刀具產生塑性破損；而對於硬質合金（jīn）等脆性材料的刀具，要防止（zhǐ）產（chǎn）生（shēng）裂紋（wén）。

      要合理選擇砂輪(包括砂輪的磨料，粒度，硬度，形狀（zhuàng）等)，以便刀具能磨出足夠光潔（jié）的（de）刀麵和鋒利的刀刃。砂輪轉速一般在25-35米/秒，且要轉動平穩,若砂輪跳動大,會使刀具的刃口崩刀，也會使刀片產生裂紋（wén）。

      3.6 中心鑽折斷的原因與預防（fáng）

      在車床上鑽中心孔時（shí），中心鑽很容易折斷，折斷的原因有以下幾點：\

      a）機床和工具的原因；b）操作不當的原（yuán）因（yīn）；c）中心鑽本身的原因；d）工件毛坯的原因；e）沒有使用充分的冷卻潤滑液，影響順利排屑。

      預（yù）防措施；就是在（zài）鑽中心孔之前（qián），必須嚴格（gé）校正車床尾座；調整（zhěng）鑽夾頭和錐套，調整無效的則要更（gèng）換，使用中心架的要校正中（zhōng）心架。

      如果改進工裝或工藝，把工件旋轉該為中心鑽旋轉,以中心鑽來定心，這樣對預防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行，嚴重時還會（huì）損壞機床，甚至危害安全，必須引起重視，並及時解決，確保切削加工（gōng）在經濟、安全（quán）、可（kě）靠的狀態下正常進行。