Размерный износ инструмента

Размерным износом резца называем износ его ржущей кромки, измеренный в направлении нормальном к обрабатываемой поверхности (рис.3.1).

В любых условиях при резании наблюдаются износ инструмента, который всегда приводит к изменению размеров обрабатываемых деталей. Размерный износ резца является одной из причин, вызывающих погрешности механической обработки, так как он воздействует на достижение нормального и конечного размера обрабатываемой детали

Рис. 3.1 Размерный износ резца

С точки зрения стойкости резца длятехнологов представляют интерес два критерия предельного износа. Износ в виде фаски на задней поверхности резца или износ в виде лунки на передней поверхности. Оба эти вида, предельного износа при достижении определенной величины делают невозможным дальнейший процесс резания.

С точки зрения точности механической обработки, для технологов представляет интерес размерный износ резца, непосредственно влияющий на размеры обрабатываемой детали.

Размерный износ представляет практический интерес только в условиях чистовой обработки, так как только в этом случае он может заметно влиять на точность механической обработки.

В современное производстве операции чистовой обработки выполняются резцами, оснащенными пластинками из твердого сплава, поэтому в настоящей работе и изучается размерный износ таких резцов при режиме чистового точения.

В общем случае размерный износ резца в процессе резания протекает неравномерно. В начальный момент резания происходит повышенный начальный износ. Далее наступает наиболее продолжительный период нормального износа, характеризующейся линейной зависимостью размерного износа от пути резания. После достижения определенной величины нормального износа наступает период интенсивного (катастрофического) износа, приводящего к разрушению, режущего лезвия резца (рис. 3.2).

Период начального износа и его величина зависят в основном от качества заточки и доводки резца, при хорошей заточке и доводке резца период начального (повышенного) износа,может быть минимальным, и размерный износ на всем пути резания до периода катастрофического износа будет равномерным. Это имеет место, когда на задней грани создается искусственная фаска износа с углом α= 0 °.

На участке нормального износа наблюдается линейная зависимость размерного износа от пути резания υ2, интенcивность износа характеризуется углом наклона линии износа к оси абсцисс, (угол α).

Рис. 3.2 График износа режущего инструмента.

Наиболее удобно выражать размерный износ в функции пути, пройденного инструментом в металле заготовки.

В этом случае величина у пути можно легко вычислить, зная размеры обрабатываемой поверхности и режимы резания. При точении путь режущего инструмента в металле заготовки оправляется поформуле:

L=πdl1000S=V*T

Где d и l – диаметр и длина обрабатываемой поверхности, в мм;

S – подача в мм/об

V – скорость резания в м/ мин

T – время резания в минутах

Для упрощения расчетов износа необходимо заменить кривую на рис.3.2 прямой аа. Эта прямая совпадает с кривой на участке П и отсекает на оси ординат отрезок Ин, который характеризует величину размерного износа на участке I. Ин –начальный размерный износ в мм.

Зная, для данных условий обработки значения И₀ и Ин можно определить размерный износ на длине всего пути резания мкм:

U=Uн+ Uo L100V (3.2)

, где L в метрах.

Для продольного точения формула принимает вид:

U=Uн+ π d l106 S (3.3)

Относительным износом называется размерный износ режущего инструмента в (мкм) на пути резания L2=1000 (м) в зоне нормального износа:
Uo= U2L2=tg α* MuML2

, где U0- относительный износ в мкм/ км

U2-размерный износ на участке нормального износа в мкм

L2- путь резания на участке нормального износа в км

Mu- маштаб размерного износа в мкм/мм

Ml2- масштаб пути резания в км /мм