4 Износ и стойкость инструмента при резании

Износ инструмента по главной задней поверхности (h₃) вызывает ухудшение качества обработки и увеличение усилия резания. Величина износа не должна превышать h₃=0,8-1,5мм; при больших значениях h₃ резец подлежит переточке. Период работы режущего инструмента между переточками называют стойкостью инструмента, измеряемой в минутах работы по резанию материала. Стойкость резца связана со скоростью резания

где Т— стойкость резца, мин;

C_V—постоянная величина, характеризующая условия резания;

т— показатель степени, зависящий от материала инструмента (m=0,l-0,3).

Стойкость резцов из быстрорежущей стали составляет 30—60 мин, твердых сплавов 45—90 мин, для резьбовых резцов— 120 мин для одноинструментной обработки. При многорезцовой обработке о стойкости инструмента судят по наименее стойкому (лимитирующему) инструменту.

Наклеп обрабатываемой поверхности при резании возникает в результате упруго-пластического деформирования металла заготовки, вследствие затупления резца (увеличения радиуса закругления его режущего лезвия). Глубина наклепа составляет от нескольких микрон до 5—6 мм и зависит от режимов резания, геометрии инструмента и физико-механических свойств обрабатываемого материала. С увеличением глубины резания, подачи, угла резания, затупления резца глубина и степень наклепа возрастают. Влияние подачи на величину наклепа является наибольшим. С увеличением скорости резания V>100 м/мин наклеп снижается.

Явление наклепа положительно на окончательных (финишных) операциях обработки, так как поверхность детали упрочняется.

5 Элементы резания, геометрия срезаемого слоя

Под режимом резания понимают совокупность скорости резания, подачи и глубины резания.

Скорость резания (v) представляет собой путь перемещения режущего лезвия инструмента относительно заготовки в направлении главного движения в единицу времени. При вращательном движении (например, точение)

где D — диаметр заготовки, мм;

п — число оборотов заготовки в минуту.

Допустимую скорость резания (например, при точении) в зависимости от стойкости резца при резании с заданной подачей S и глубиной резания t определяют по формуле

v = C₁ /t^xS^y м/мин,

где С₁—коэффициент, принятый в зависимости от материала заготовки и резца, геометрии резца;

х, у—показатели степени (здесь х<у<1).

При возвратно-поступательном движении (например, долблении) скорость резания определяется как средняя скорость по формуле

где L— ход ползуна с резцом, мм;

п—число двойных ходов в минуту;

k—отношение скорости рабочего хода v_р к холостому ходу

k = v_P:v_X.

Подачей (S) инструмента является путь перемещения режущей кромки инструмента относительно заготовки (рисунок 70). При точении — это перемещение инструмента за один оборот заготовки, при сверлении — за один оборот инструмента, при строгании — за один двойной ход заготовки. Размерность подачи при точении сверлении — мм/об, строгании — мм/двойной ход, при фрезеровании — мм/мин.

Рисунок 70-Элементы резания при точении

Глубина резания (t) — расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями, измеренное в направлении, перпендикулярном к обработанной поверхности. Глубина резания при точении

t=(D—d)/2, мм

где D — диаметр обрабатываемой поверхности заготовки, мм,

d— диаметр обработанной поверхности за 1 проход, мм.

Ширина срезаемого слоя (b) определяется расстоянием, измеренным по поверхности резания, между обрабатываемой и обработанной поверхностями:

где — главный угол в плане.

Толщина срезаемого слоя (а) — расстояние между двумя последовательными положениями режущей кромки инструмента за время одного оборота заготовки. Величина а определяется по формуле

а =Ssinмм.