Износ и стойкость режущего инструмента

 

При резании металлов возникают сложные физико-химические процессы, протекающие при больших давлениях, высоких температурах и на относительно малых поверхностях контакта. Механизм изнашивания инструмента при резании очень сложен, его можно подразделить на абразивный, адгезионный (молекулярный) и диффузионный.

Абразивное изнашивание происходит в результате трения обработанной поверхности о переднюю и заднюю поверхности резца. Большое абразивное воздействие оказывает также литейная корка и окалина на заготовках.

Адгезионное изнашивание происходит в результате действия значительных сил молекулярного сцепления (прилипания, сваривания) между материалами заготовки и инструмента, вызывающих при скольжении отрыв мельчайших частиц материала инструмента. Этот процесс носит местный характер и возникает на малых участках контакта поверхностей инструмента со стружкой, в местах повышенных пластических деформаций и температур.

Диффузионное изнашивание происходит в результате взаимного растворения обрабатываемого материала и материала инструмента Этот процесс характерен для резания твердосплавным инструментом на высоких скоростях резания.

Интенсивность изнашивания инструмента зависит от ряда факторов: физико-механических свойств обрабатываемого материала и материала инструмента; состояния поверхностей и режущих кромок инструмента; рода и физико-химических свойств смазывающе-охлаждающей жидкости; режимов резания; геометрии режущей части инструмента; состояния станка; жесткости технологической системы и других условий обработки.

В общем случае изнашивание резца происходит по передней и задней поверхностям (рис. 9.2). В зависимости от условий обработки может преобладать тот или иной из указанных износов. Износ по задней поверхности характеризуется высотой ленточки И3, а износ по передней поверхности — глубиной Л, и шириной лунки Ь (длина лунки / изменяется незначительно).

Определение оптимального времени работы инструмента производится на основании исследования зависимости износа инструмента от времени его работы (рис. 9.3). На графике зависимости износа от времени работы можно выделить три основные зоны: 1 — период приработки; 2 — период нормального изнашивания; 3 — период повышенного (катастрофического) изнашивания.

Период приработки характеризуется сильным истиранием наиболее выступающих частиц поверхности, чем ровнее будут по-

Износ и стойкость режущего инструмента

Износ и стойкость режущего инструмента

верхности трения, тем менее резко возрастет износ за одно и то же время. Период нормального изнашивания 2 характеризуется тем, что износ постепенно возрастает с увеличением времени работы. При достижении некоторого износа условия трения изменяются, значительно повышается температура резания, и наступает третий период повышенного изнашивания. В этот период возрастает шероховатость обработанной поверхности, снижается точность обработки, появляются вибрации и другие негативные явления.

Время работы инструмента от переточки до переточки называют стойкостью. Физическая стойкость Тф — это время работы инструмента до аварийного изнашивания (инструмент изнашивается до величины А3ф). При чистовой обработке износ может существенно влиять на точность обработки, поэтому для чистовой обработки назначают так называемую размерную стойкость Тр (инструмент изнашивается до величины Л3 р, при которой происходит существенное влияние износа на точность обработки).

Также различают минутную стойкость Ти — период работы инструмента в минутах до переточки и штучную стойкость Хшт — число обработанных заготовок деталей до переточки.

Наибольшее влияние на стойкость инструмента оказывает скорость резания, поэтому в расчетвх стойкости чаще всего используют зависимость

С= иР»,

где С — постоянная величина; V — скорость резания; Т — стойкость; т — показатель относительной стойкости.

 

 

Комментариев нет »

Комментариев нет.

RSS-лента комментариев к данной записи. TrackBack URI

Оставить комментарий