ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Критерий затупления режущего инструмента из "Резание металлов " На практике большое значение имеет установление целесообразного критерия затупления режущего инструмента. Этот критерий должен быть определен с учетом требуемой точности и чистоты обработанной поверхности, рода инструмента, его геометрии и материала. Было бы неправильно доводить затупление инструмента до полного разрушения режущих кромок. Это не оправдывается ни экономическими, ни эксплуатационными соображениями. Устанавливается определенный условный критерий затупления, по достижении которого инструмент перетачивается. [c.153] Критерий затупления удобно устанавливать для режущего элемента, истирание которого связано с технологическими факторами, носит закономерный характер и практически доступно измерению. Этим условиям соответствует износ инструмента по задней поверхности. Например, графики износа быстрорежущих резцов при обработке стали 45 ( =2мм, s=0,l мм/об), представленные на фиг. 122, показывают резкое увеличение фаски износа, как только последняя достигает величины = 0,5—0,8 мм. Следовательно, эта величина фаски износа и должна быть принята для данного случая в качестве критерия затупления, так как при дальнейшей работе наступит катастрофический износ со всеми нежелательными последствиями. [c.153] ИХ затупления, способствующего разрушению и вибрациям, особенно вредным для хрупкого инструмента. [c.154] Надо заметить, что с увеличением фаски износа по задней поверхности и при чрезмерном затуплении твердосплавного резца возрастает частота выкрашивания режущей кромки и вместе с этим увеличивается стоимость инструмента. Но с увеличением фаски износа при постоянном режиме работы инструмента сокращаются затраты, связанные с его сменой и заточкой. В результате можно найти оптимальный износ, при котором обеспечивается минимальная стоимость инструмента, отнесенная на одно изделие. На фиг. 123 показано изменение элементов стоимости инструмента с увеличением фаски износа по задней грани h . [c.154] Однако исследования [126] показали, что при резании сравнительномягких металлов (НВ = 170) твердосплавными резцами с большими скоростями резания (и 200 м/мин) производительность определяется износом инструмента по его передней поверхности и в этом случае глубина лунки износа может быть принята за критерий затупления. Величина ее зависит от метода охлаждения инструт мента. [c.154] Практически при определенных обстоятельствах норму износа приходится значительно уменьшать. Например, при чистовой отделке стальных валов широкими резцами с большими подачами за критерий затупления резца принимается износ по задней поверхности лишь до 0,2—0,25 мм, так как после достижения его появляются сильные вибрации и заметно ухудшается качество обработанной поверхности. И вообш,е при отделочных операциях критерий затупления устанавливается исходя из требований точности и чистоты обработки. [c.155] Надо заметить, что при отделочных операциях, когда необходимо обеспечить точность изделия по всей его длине, износ резца было бы целесообразно относить не ко времени работы резца, а к пути, пройденному резцом, или к единице o6pt ботенной длины изделия. Это позволит более правильно оценивать эксплуатационные качества и возможности инструмента. [c.155] На фиг. 124 построены кривые, показывающие изменение удельного износа и соответственно пути, пройденного резцом, в зависимости от скорости резания. Как видим, имеется оптимальное зна . g чение скорости, при которой удельный износ, отнесенный к 1000 м пройденного пути, является минимальным. [c.155] Из всего изложенного выше можно сделать вывод, что критерий затупления, или норма износа инструмента, является условной величиной, зависящей от характера обработки, режима резания, материала инструмента и других факторов. [c.156] В производственной обстановке желательно иметь объективные и легко наблюдаемые показатели затупления инструмента, не требующие доведения последнего до полного износа, после которого эксплуатация его становится явно нерентабельной. Были сделаны попытки установить в качестве критерия затупления такие показатели, как повышение силы резания (до 20%) или силы (до 100%) и увеличение затрачиваемой мощности (на 20%). Практика показала существенные недостатки этого метода. Мощность, расходуемая в процессе резания, не всегда характеризует степень затупления инструмента. С постепенным углублением лунки износа на передней поверхности мощность нередко уменьшается и только по мере дальнейшего износа по задней поверхности и выкрашивания режущей кромки будет наблюдаться повышение мощности. [c.156] Производительность процесса резания в значительной мере определяется стойкостью инструмента. Попытки теоретического расчета износа инструмента при помощи единой формулы до настоящего времени не увенчались успехом. Этому препятствует чрезвычайная сложность процесса резания, на течение которого влияет очень много факторов в самых разнообразных сочетаниях. Но во всяком случае выявлена физическая сущность явлений износа (абразивного, адгезионного, диффузионного) и некоторые виды износа описаны математическими уравнениями, которые позволяют ориентировочно рассчитать стойкость режущего инструмента, работающего при некоторых определенных условиях [411. [c.157] Теоретические выводы, подтвержденные экспериментальными исследованиями, показывают сильнейшее влияние скорости резания на интенсивность износа и тем самым на стойкость инструмента. Должно быть очевидным, что с повышением скорости, а тем самым температуры резания в некоторых пределах возрастает работа трения, изменяется сила адгезии, форсируется диффузионное растворение и, следовательно, стойкость инструмента будет уменьшаться. [c.157] Правда, положение усложняется, когда в широком диапазоне скоростей резания появляется или исчезает нарост на режущей кромке меняется соотношение твердостей контактных поверхностей резания, стружки и инструмента появляются и исчезают окисные пленки или развиваются химические реакции в зоне резания. В этом случае зависимость Т — v (стойкости от скорости резания) изменяется не монотонно она может быть выражена кривой с одним или даже с двумя максимумами. [c.157] С изменением скорости резания. Эта величина зависит от обрабатываемого материала и инструмента, степени затупления последнего, глубины резания, подачи и др. [c.158] Степень относительной стойкости т зависит также от выбран-ного критерия затупления h . Чем больше величина h , тем выше значение т. Используя быстрорежущие резцы до полного износа вплоть до разрушения их режущей кромки, можно получить высокие значения т = 8—12 при обработке стали и чугуна. И, наоборот, при работе фасонным инструментом (резцом, протяжкой, зуборезным инструментом и т. д.), когда Допустимый износ по задней грани весьма ограничен и не должен превышать 0,2—0,4 мм, получаем малые значения показателя степени т. [c.159] Необходимо повторить, что зависимость (124) справедлива лишь в определенных пределах значений периода стойкости Т. На практике необходимо выбирать такой период стойкости резца, при котором обеспечивается наибольшая производительность или экономичность работы. [c.159] Наиболее правильной основой для выбора режимов резания являются требования наибольшей производительности станка с учетом соответствующих технологических условий и экономичности процесса обработки. При назначении режима резания необходимо комплексно решать вопросы производительности и экономичности работы. [c.160] Как правило, режим резания, обеспечиваюш,ий максимальный выпуск продукции, является и наиболее экономичным ускорение обработки детали вызывает не только уменьшение стоимости самой операции, но и сокращение капитальных затрат (уменьшение станочного парка, производственных площадей). [c.160] Однако в конкретных условиях, связанных с большими затратами дорогого инструмента, когда производительность последнего не ограничивает выпуск цеха, необходим такой режим резания, который обеспечил бы минимальные затраты на данной оцерации. [c.160] Обозначим через Т время работы инструмента до затупления со скоростью V, — потери в мин, связанные со сменой затупленного инструмента. [c.161] Вернуться к основной статье