切削加工过程中,刀具的前面、后面、切削刃口与刀尖均会出现磨损甚至破损现象,如图所示为刀具磨损形态示意图。刀具损是刀具切削加工的必然,可认为是刀具的正常现象,而破损一般不希望出现,因此其被认为是刀具的非正常损坏。
前面磨损表现为月牙洼,是塑性金属材料切削速度和切削厚度较大,带状切屑时常见的磨损形态。
后面磨损表现为后面出现与切削速度大致平行的磨损带,其后角接近于0°。后面磨损形态以主后面磨损为主,副后面也存在少量的磨损,刀尖磨损自然也就在其中了,同时后面磨损通常伴随出现边界磨损。
边界磨损是在切削刃外边缘处的前、后面发生沟槽形磨损,副切削刃上还往往出现间隔为进给量的沟槽,工件表面加工硬化是产生边界磨损的原因,工件表面质量恶劣(如夹砂、氧化皮等)会加剧边界损,边界损使已加工表面的表面粗糙度值增大。
前、后面磨损为刀具磨损的一般形态,且后面损较为普遍。另外,加工过程中出现的刀具的裂纹、崩刃、热裂甚至塑性变形等,也是加速切削刃磨钝的原因。
如图所示为刀具磨损的常见形态。
刀具的热塑性变形、崩刃和破损可认为是刀具的非正常磨损。热塑性变形多由于刀具材料选择不当或切削速度太高所致;崩刃和破损均属于材料的脆性断裂,区别在前者缺口较小,还能继续切削加工,而后者则不能继续加工了。刀具崩刃与破损是硬质合金刀具材料,特别是断续切削时刀具磨损的主要原因之一。