Износ и стойкость режущего инструмента

Все физико-химические процессы, возникающие при резании металлов (трение стружки о переднюю поверхность резца, трение обработанной поверхности о заднюю поверхность резца, высокая температура и высокое давление в зоне резания, окисление материала передней поверхности и т. д.), приводят к изнашиванию режущего инструмента.

Различают износ (рис. 10.8) по передней поверхности (вытирание лунки шириной b) и износ по задней поверхности (ленточка шириной h з). Для различных инструментальных материалов и разных условий резания изнашивание инструмента происходит с различной интенсивностью, и одни виды износа могут превалировать над другими. Например, при точении быстрорежущими сталями при срезании тонких стружек (толщиной менее 0,15 мм) преобладает износ по главной задней поверхности; при обработке на больших скоростях и при срезании толстых стружек (толщиной более 0,5 мм) преобладает износ по передней поверхности; при срезании стружек толщиной от 0,15 до 0,5 мм происходит одновременное изнашивание по передней и задней поверхностям.

Для определения оптимального времени работы инструмента исследуют зависимость износа инструмента от времени его работы. Время работы инструмента от переточки до переточки называется стойкостью. Физическая стойкость T ф – время работы инструмента до аварийного изнашивания.

При чистовой обработке детали износ режущего инструмента может существенно влиять на точность обработки вследствие уменьшения его фактического вылета. Поэтому для чистовой обработки назначают размерную стойкость Т р (инструмент изнашивается до величины, при которой происходит существенное влияние износа на точность обработки детали).

Рис. 10.8. Износ режущего инструмента по задней (h з) и передней (b) поверхностям

Таблица 10.1

Нормативные значения показателя m для различных условий обработки

Кроме физической и размерной стойкости различают минутную стойкость Т м – период работы в минутах, штучную стойкость Т шт – количество обработанных деталей до переточки инструмента.

Наибольшее влияние на стойкость инструмента оказывает скорость резания, поэтому в расчетах стойкости чаще всего используется зависимость

Т = C / Vm,

где С – постоянная величина; V – скорость резания; m – показатель относительной стойкости (табл. 10.1).