ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Износ инструмента из "Резание металлов и режущий инструмент Издание 3 " При резании металлов в результате трения стружки о переднюю поверхность резца и задних поверхностей резца о поверхности заготовки происходит износ резца (рис. 74, а), протекающий в виде истирания и удаления микрочастиц с поверхностей, а также в виде микросколов (выкрашивания) режущей кромки. [c.73] Трение и связанный с ним износ при резании металлов несколько отличаются от общего трения поверхностей деталей машин. Это отличие заключается в том, что здесь происходит трение между постоянно вновь образующимися обновленными поверхностями, которое протекает при больших давлениях, высоких температурах, и на относительно малых поверхностях контакта. Механизм износа инструмента при резании металлов очень сложен. Здесь имеют место абразивный, адгезионный (молекулярный) и диффузионный износы. [c.73] Абразивный износ происходит в результате царапания — срезания микроскопических объемов материала инструмента твердыми структурными составляющими обрабатываемого металла большое абразивное действие проявляют также литейная корка и окалина на заготовках. [c.73] Адгезионный износ происходит в результате действия значительных сил молекулярного сцепления (прилипания, сваривания) между материалами заготовки и инструмента, вызывающих при скольжении отрыв мельчайших частиц материала инструмента. Адгезионный износ имеет локальный характер и возникает на малых участках контакта поверхностей инструмента с поверхностями заготовки и стружки, в местах повышенных пластических деформаций и температур. [c.73] На износ инструмента влияет ряд факторов физико-механические свойства обрабатываемого металла и материала инструмента, состояние поверхностей и режущих кромок инструмента, род и физико-химические свойства смазочно-охлаждающей жидкости, режим резания, геометрические элементы режущей части инструмента, состояние станка, жесткость системы СПИД и другие условия обработки. [c.74] В общем случае резец изнашивается по передней и задней поверхностям (рис. 74, а) однако в зависимости от условий обработки может преобладать тот или иной из указанных износов. Износ по задней поверхности характеризуется высотой площадки h, Износ по передней поверхности характеризуется в основном глубиной йл и шириной лунки Ь (рис. 74,6) длина лунки / изменяется незначительно. [c.74] В процессе работы инструмента износ как по передней, так и по задней поверхностям увеличивается, уменьшая плошадку с. Когда ширина лунки Ь достигнет режущей кромки, последняя разрушится и резец выйдет из строя (рис. 74, г). Чтобы резец снова мог резать, его необходимо заточить, т. е, вновь придать ему соответствующую геометрическую форму, удалив при этом определенный слой металла по передней и по задней поверхностям (см. рис. 80, а, штриховые линии). [c.74] У резцов, имеющих радиус закругления при вершине в плане, задняя поверхность вдоль активной части режущей кромки изнашивается неравномерно. Наибольшая величина износа при работе резца не по корке на.ходится у вершины (рис. 74, е). Это обьясняется тем, что вершина резца находится в наиболее тяжелых температурных условиях, так как приток теплоты к ней происходит и со стороны вспомогательной режущей кромки (от побочного резания). Кроме того, задний угол на закругленном участке переменный и обычно меньше угла у прямолинейной кромки, что и вызывает на этом участке большее тепловыделение от трения. При наличии ке у заготовки корки наибольший износ по задней поверхности у резца может быть в том месте, где корка соприкасается с резцом, т. е. на некотором расстоянии от вершины. [c.74] У отрезных и прорезных резцов наиболее напряженным будет место перехода от главной режущей кромки к вспомогательным, где износ по задней поверхности будет несколько большим по сравнению с другими участками режущей кромки. Износ по задней поверхности Лз можно измерить с помощью обычной лупы с 20-кратным увеличением, а глубину лунки — с помощью индикатора. [c.74] В зависимости от материала заготовки и резца, элементов режима резания, геометрических элементов режущей части резца и других условий обработки резцы изнашиваются по-разному. [c.74] При резании хрупких металлов (чугуна, бронзы) резцы изнашиваются в основном по задней поверхности независимо от материала резца. Это объясняется тем, что сыпучая стружка надлома мало истирает переднюю поверхность резца. [c.74] При резании вязких металлов на малой скорости резания, когда нарост отсутствует, изнашивается в основном задняя поверхность. Это объясняется тем, что скорость трения на задней поверхности выше, чем скорость трения (скольжения) стружки по передней поверхности (из-за усадки стружки). Однако при толстых стружках, когда давление на переднюю поверхность выше, образуется лунка. [c.75] На скоростях резания, при которых нарост устойчив, он приобретает активную форму и может несколько защищать заднюю поверхность от износа (с.м , рис. 36, а), а потому при толстых стружках и отсутствии смазочно-охлаждак) щей жидкости износ в основном будет протекать по передней поверхности резца (за наростом). По мере увеличения ширины лунки и уменьшения опорной площадки под наростом нарост уменьшится настолько, что не сможет защитить заднюю поверхность, и она начнет изнашиваться. При тонких стружках смазочноохлаждающие жидкости ухудшают условия наростообразования, а пото.му в этой зоне скорости резания будут изнашиваться и задние поверхности. [c.75] На высоких скоростях резания (при которых нарост отсутствует) при тонких стружках (а 0,1 мм) больше изнашиваются задние поверхности. При толстых стружках больше изнашиваются передние поверхности. Это объясняется тем, что при толстых стружках наряду с большим давлением на переднюю поверхность температура на ней выше, чем на задней. [c.75] Рассмотренный характер износа при обработке стали для резцов с пластин-ка ли из быстрорежущих сталей сохраняется в основном и для резцов с пластинками из твердых сплавов. Однако вследствие хрупкости твердых сплавов износ по задней поверхности больше, чем по передней особенно это относится к работе на малых скоростях резания, когда износ по лунке почти отсутствует. Нарост для резца из твердого сплава может являться причиной разрушения режущей кромки, так как разрушение нароста сопровождается усиленным выкрашиванием твердого сплава (вследствие его повышенной хрупкости). [c.75] На износ резцов с пластинками из твердых сплавов влияет и род обрабатываемого металла титановольфрамовые сплавы, например, меньше изнашиваются при обработке стали и больше при обработке чугуна. Резцы, оснащенные минералокерамическими пластинками и эльбором Р, изнашиваются в основном по задней поверхности. [c.75] Чем больше радиус округления р режущей кромки, тем больше износ по задней поверхности, особенно при малых толщинах среза, когда влияние р на деформацию среза и силы резания более интенсивно. [c.76] Применение смазочно-охлаждающих жидкостей в процессе резания уменьшает износ резцов (особенно по передней поверхности), что объясняется облегчением процесса стружкообразования, снижением сил трения на поверхностях скольжения и уменьшением температуры нагрева инструмента. [c.76] Зависимость велР1чииы износа от времени работы приведена на рис. 77. На рисунке можно выделить три участка. Участок / — период приработки (начальный износ), в который происходит сильное истирание наиболее выступающих частиц поверхности чем чище будут поверхности трения, тем менее резко возрастает износ за одно и то же время. Участок 11 — период нормального 1 Зноса он характеризуется тем, что износ постепенно возрастает с увеличением времени работы (времени истирания). При достижении некоторого износа условия трения изменяются (главным образом сильно повышается температура резания) и наступает период/// — период повышенного (катастрофического) износа. Приведенная на рис. 77 зависимость величины износа от времени работы больше соответствует износу по передней поверхности. При износе по задней поверхности участок I (рис. 77) выражен менее резко (рис. 78, а и 75). [c.76] Какой следует установить критерий износа резца Износ резца до точки а (см. рис. 77) не будет экономичным, так как резец придется перетачивать слишком часто. При катастрофическом износе, соответствующем точке с, во время переточки резца придется удалить большой слой металла. При большом износе резца по задней поверхности увеличиваются силы резания, повышается температура резания, возрастает шероховатость обработанной поверхности, снижается точность обработки, появляются вибрации, что особенно недопустимо при чистовой обработке. Существует несколько критериев (признаков) износа резцов. [c.77] Вернуться к основной статье