刀具断裂是指切削工具的刀尖部分发生微小的崩裂或产生锯齿状破损的现象。导致刀具断裂的原因包括脆弱的超硬或陶瓷刀具受到剧烈的切削力和机械振动的影响，或是切削温度的急剧变化。刀具异常如刀具断裂会导致后续更大的损伤和加工精度下降，因此需要采取措施预防。
本文将解释切削加工中刀具断裂的原因及其预防对策。
刀具磨损和刀具断裂都是影响正常切削的工具异常，但刀具磨损是指刀尖逐渐磨损消耗的过程。常见的磨损类型包括侧磨损和底磨损。侧磨损发生在刀具的侧面（逃逸面），通常是由于逃逸角不足而导致。因此，调整机床角度或工具加工角度是必要的对策。另一方面，底磨损也被称为“切入面磨损”，通常由于工具材质过软或切削温度过高引起。切入面因与切屑间持续存在剧烈摩擦而容易形成磨损坑。
而刀具断裂是由于以下原因造成的，刀尖部分因机械冲击而发生的损坏现象。
刀具断裂的发生受到工具材料和切削条件的显著影响。刀具断裂可能发生在送进量过大或过小，或者刀具过硬且刀尖过于锋利的情况下。应对这些情况，需要注意工具相对于被切削材料的硬度和送进量等因素。
更硬的工具虽然具有更好的耐磨性，但硬度增加也会导致韧性减弱。如果工具相对于加工工件过硬，同时缺乏必要的韧性，就容易发生刀具断裂。特别是使用超硬或陶瓷等硬质工具时，需要注意它们对切削中的冲击和振动较为敏感。
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当送り量较大时，工具承受的负荷和摩擦热增加，这可能会导致刀具破损。此外，由于切削抵抗造成的振动或者无法处理的切屑产生，也可能会间歇性地对刀具产生冲击，从而引起刀具破损。
当刀尖上的建成刀尖脱落时，可能会连带刀尖一起剥落，从而引发刀具破损。
建成刀尖不仅会引起刀具破损，还可能导致尺寸精度下降，因此在加工易产生建成刀尖的延展性材料（如软钢）时，需要特别注意。
由刀具破损引起的问题包括：
如果在刀具破损的情况下继续加工，切削抵抗会增大，加工面的质量会下降。
如果加工面变得如梨地一样无光泽，可能是由于刀具破损或建成刀尖的产生，需要检查刀尖的状况。
如果在刀具破损的情况下继续加工，可能会在破损处产生裂纹，导致刀具折断。
为了预防加工中刀具的折断，需要事先采取措施防止刀具破损。
为了预防刀具破损，需要在工具选择和现场调整等方面采取措施。下面是针对上述提到的几种刀具破损原因的具体措施：
需要重新考虑工具的材质和刀尖形状等，以预防刀具破损。
工具选择时，需要考虑工件材料的相性以及加工效率和质量的平衡。
在进行大幅度间歇加工时，可以选择更软的工具材质，以适应加工方法，防止刀具破损。
如果工具材质过软，可能会因切削热导致工具软化，发生塑性变形，因此需要注意。
使用硬质如超硬等工具时，进行涂层处理可以增强对冲击和振动的抵抗力，从而防止刀具破损。
刀尖越尖锐，越容易发生刀具破损，因此将刀尖端部形状改为带有角R（圆角）的形式，可以预防刀具破损。
增加刀尖的强度，进行刀尖的研磨（刀尖倒角）或添加刃缘（边缘加强）的工具也是有效的。例如，螺旋型端铣刀基本适用于加工铝或铜等软金属，如果用于加工不锈钢等硬金属，最好更换为带有R角的辐射端铣刀。
选择与工件亲和性（黏合倾向）低的工具，可以抑制建成刀尖的生成，从而防止刀具破损。
对于钢材，推荐使用经过涂层处理的涂层工具或硬质合金。特别是硬质合金，因为与铁的亲和性低，非常适合钢材的精加工。
需要调整切削深度和转速等切削条件，以预防刀具破损。
调整切削条件不仅影响加工效率和加工面质量，而且非常重要。
通过减小切削深度降低切削抵抗，可以预防刀具破损。
降低切削抵抗不仅可以抑制振动，还可以改善切屑排出效果。
使用陶瓷工具或硬质合金等容易发生刀具破损的硬质工具时，这种方法也很有效。
通过提高润滑性来使用冷却液，可以预防刀具破损。
通过抑制切削点的升温，也可以预防由于温度急剧变化引起的刀具破损。
如果切削温度过低，可能会导致建成刀尖的生成，因此需要注意。
通常情况下，工具或工件的转速越低，切削抵抗越小，刀具破损的可能性也越低。
低速时易产生建成刀尖，因此在实际操作中需要观察情况，逐渐降低转速进行调整。
本文介绍了切削加工中常见的刀具破损原因及其防治措施。
在机械加工中，几乎不可避免地会发生刀具破损，即使是小的刀具破损也可能最终导致意想不到的机械停机，因此，及早发现非常重要。
特别是在使用CNC机床进行自动化生产线中，如何检测刀具异常成为提高生产效率的一个挑战。
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