2014-01-25
684
Износ и стойкость режущего инструмента.
В процессе резания передняя поверхность резца трется о стружку, главная задняя о поверхность резания, а задняя вспомогательная об обработанную поверхность детали. Под влиянием трения поверхности изнашиваются, и он теряет свои режущие свойства.
При черновой обработке наблюдается износ, как по передней, так и по задней поверхности резца, а при чистовой обработке – по задней поверхности. Кроме того, для каждого вида обработки (точение, фрезерование, сверление) существуют свои характерные особенности износа режущего инструмента.
| Характер износа | Последствие износа |
| Износ по задней поверхности | Быстрый износ по задней поверхности вызывает ухудшение качества обработанной поверхности и/или выход размера за пределы поля допуска |
| Лункообразование | Лункообразование по передней поверхности вызывает ослабление режущей кромки |
| Наростообразование | Приводит к снижению качества обработанной поверхности и ведет к выкрашиванию режущей кромки во время срыва нароста |
| Выкрашивание | Небольшие выкрашивания режущей кромки снижают чистоту обработки и приводят к увеличению износа по задней поверхности |
| Образование термотрещин | Мелкие трещины, перпендикулярные режущей кромки, вызывают ее Выкрашивание и ухудшение чистоты обработанной поверхности |
| Пластическая деформация Опускание режущей кромки Вдавливание задней поверхности | Приводит к плохому стружкодроблению и к ухудшению качества обрабатываемой поверхности. Повышает риск возникновения интенсивного износа по задней поверхности, что может привести к поломке инструмента |
Методы устранения чрезмерного износа инструмента.
|
|
|
| Проблема | Метод устранения | ||||||||
| Уменьшить скорость резания | Увеличить скорость резания | Уменьшить подачу | Увеличить подачу | Уменьшить глубину резания | Увеличить глубину резания | Выбрать более износостойкую марку сплава | Выбрать более прочную марку сплава | Выбрать меньший радиус при вершине | |
| Износ по задней поверхности | Х | Х | |||||||
| Образование проточин | Х | Х | |||||||
| Лункообразование по передней поверхности | Х | Х | Х | ||||||
| Пластическая деформация | Х | Х | Х | ||||||
| Наростообразование | Х | ||||||||
| Образование небольших трещин перпендикулярных режущей кромке | Х | ||||||||
| Мелкие выкрашивания режущей кромки | Х | Х | |||||||
| Поломка пластины | Х | Х | Х | ||||||
| Длинная витая стружка | Х | Х | Х | ||||||
| Вибрации | Х | Х | Х | Х |
У твердосплавных резцов в большинстве случаев наблюдается износ по задней поверхности, что оказывает влияние на точность обработки. В качестве предельного износа принимают наибольшую допустимую ширину изношенной площадки на главной задней поверхности резца.
|
|
|
Из графика видно, что в начальный период работы режущего инструмента происходит его повышенный износ. Время работы инструмента на этом участке непродолжительно, а путь резания обычно не превышает 1000 м. Второй период характеризуется нормальным износом инструмента. Путь резания на этом участке достигает 30000 м. Третий период связан с быстрым износом инструмента. Через короткий промежуток времени его режущая кромка разрушается. По мере износа режущего инструмента размер обрабатываемой заготовки изменяется, а чистота поверхности ухудшается.
Средние величины допустимого износа инструмента:
| Типы резцов | Обрабатываемый материал | Характер обработки | Материал резца | |
| Проходной, подрезной и расточной резец | Стали углеродистые и легированные | Черновая | 1,0-1,4 | 1,5-2,0 |
| Чистовая | 0,4-0,6 | 1,5-2,0 | ||
| Стали жаропрочные и нержавеющие | Черновая | 1,0 | 1,0 | |
| Чистовая | 1,0 | 1,0 | ||
| Чугун | Черновая | 0,8-1,0 | - | |
| Чистовая | 0,6-0,8 | |||
| Отрезной и прорезной | Сталь | - | 0,8-1,0 | 0,8-1,0 |
| Чугун | - | 0,8-1,0 | 1,5-2,0 | |
| Резьбовой | Сталь | Черновая | 0,8-1,0 | - |
| Чистовая | 0,3-0,4 | 0,3 | ||
| Чугун | Черновая | 1,0 | - | |
| Чистовая | 1,0 | - | ||
| Фасонный | Сталь | - | - | 0,4-0,5 |
Стойкостью резцов называется время его непрерывной работы при заданных режимах резания до установленной величины износа. Стойкость режущего инструмента зависит от многих факторов – от его формы, свойств обрабатываемого материала, подачи и др. но наибольшее влияние на стойкость оказывает скорость резания, что выражается формулой:
где Т – период стойкости резца, мин;
v – скорость резания, м/мин;
С – постоянный коэффициент, зависящий от качества материала резца и обрабатываемого материала, глубины резания и других факторов;
m – показатель относительной стойкости резца.
Величина показателя относительной стойкости колеблется в пределах от 0,1 до 0,3. При повышении скорости резания резко уменьшается. Режимы резания как правило выбираются такими, чтобы период стойкости резца был в пределах 30 – 60 мин. Такой период стойкости в большинстве случаев наиболее экономически выгоден, однако могут возникнуть такие условия при которых более выгодным окажется другой период стойкости.
