4.2 Виды износа инструмента

Рисунок 54

В зависимости от условий процесса резания износ может происходить:

а) только по задней поверхности, что наблюдается при обработке хрупких и твёрдых материалов, когда образуется либо элементарная стружка, либо служка надлома или отрыва, а также при обработке стали с очень тонкими стружками, когда контакта по передней поверхности практически не наблюдается.

б) только по передней поверхности, когда на ней образуется нарост, который прикрывает большую часть контакта стружки с передней поверхностью, а за наростом передняя поверхность интенсивно изнашивается в виде лунки. По мере увеличения лунки длина нароста уменьшается, также уменьшается высота нароста, так как вершина нароста «свешивается» за режущую кромку. Поэтому задняя поверхность практически не изнашивается.

в) по передней и задней поверхности в случае обработки пластичных материалов при отсутствии наростообразования.

4.3 Критерии износа инструмента

4.3.1 Критерий оптимального износа

За критерий оптимального износа принимается такая величина износа (например, по задней поверхности), при которой общий срок службы инструмента с учётом всех переточек максимален.

Рисунок 53 – Зависимость износа задней поверхности резца от времени его работы

Общий срок службы инструмента вычисляется по формуле:

,

где Т – стойкость инструмента, зависит от принятого критерия износа;

К – количество переточек.

Переточки производятся до тех пор, пока не износится 2/3 ширины пластинки.

,

где Δ – допуск на переточку, мм;

В – ширина режущей пластинки, мм.

Рисунок 54 – Схема износа и переточки резца по задней поверхности

Рисунок 55 – Графики зависимости износа, количества переточек и долговечности резца от времени его работы

4.3.2 Критерий технологического износа

За технологический износ принимают технологические признаки, по которым работу инструмента необходимо прекращать, не доводя до критерия

максимального износа. Критерий технологического износа всегда меньше оптимального износа.

Технологические признаки:

• точность обработки;

• шероховатость обрабатываемой поверхности;

• допустимая температура резания;

• допустимый наклёп;

• появление вибраций.

Инструменты, работающие по технологическому критерию: протяжка, развёртка, метчик и т.д.

4.4 Влияние различных факторов на период стойкости инструмента

• Обрабатываемый материал

С увеличением жёсткости, твёрдости материала период стойкости уменьшается.

С увеличением твёрдости материала необходимо увеличить твёрдость режущего инструмента. Необходимо и предусматривать нужную геометрию. При обработке твёрдых и хрупких материалов необходимо брать прочные инструменты.

Для получистовой обработки стали– Т15К6, при черновой обработке – Т5К10.

Рисунок 56

• Влияние инструментального материала.

От V₁ до V₂ прочность и вязкость твёрдого сплава увеличиваются, уменьшается адгезионный износ, поэтому стойкость инструмента увеличивается.

Производительность П=Vst

I – область целесообразного использования твёрдого сплава;

II – область целесообразной работы быстрорезов;

• Параметры режимов резания.

Рисунок 57

- это связано с влиянием V, S, t на температуру резания.

• Влияние геометрии инструмента на его стойкость

Рисунок 60

С увеличением ϕ температура резания увеличивается. Уменьшается теплоотвод.

• Влияние радиуса при вершине резца

С увеличением радиуса:

- улучшается теплоотвод;

- упрочняется вершина резца.

Но:

- увеличиваются силы отжима резца;

- увеличивается коэффициент усадки стружки.

Когда эти факторы начинают преобладать, стойкость снижается.

• Влияние СОЖ.

Наиболее эффективна:

- при малых толщинах срезаемого слоя;

- при низких скоростях резания;

- при обработке пластичных материалов.

С увеличением толщины срезаемого слоя и скорости резания эффективность СОЖ уменьшается. Это объясняется тем, что указанные характеристики увеличивают нагрузку на контактных поверхностях и температуру резания. Это способствует разрушению плёнки СОЖ на контактной поверхности и резание становится полусухим или сухим.