Режущие Износ адгезионный

В общем случае суммарный износ режущего инструмента включает все виды износа адгезионный, абразивный, окислительный, диффузионный и др. [c.266]

Переход к фрезерованию с плавным выходом режущих кромок (к = 0) позволяет в различной мере повышать скорость резания для различных марок стали и сплавов. Причиной увеличения допускаемых скоростей резания при переходе к работе с плавным выходом режущих кромок является уменьшение адгезионного износа в результате уменьшения максимальных давлений в момент выхода режущих кромок из металла, а также уменьшения толщины заусенца, процесс образования которого сопровождается особенно интенсивным отрывом частиц инструментального материала. [c.173]

Трение между стружкой и передней поверхностью лезвия инструмента и между его главной задней поверхностью и поверхностью резания заготовки вызывает износ режущего инструмента. В условиях сухого и полусухого трения преобладает абразивное изнашивание инструмента. Высокие температуры и контактные давления вызывают следующие виды изнашивания окислительное - разрушение поверхностных оксидных пленок адгезионное - вырывание частиц материала инструмента стружкой или материалом заготовки вследствие их молекулярного сцепления термическое - структурные превращения в материале инструмента. [c.313]

Затупление режущей кромки обусловливается ее износом (рис. 31.8). По механизму затупления режущей кромки условно выделяют следующие виды износа инструмента макро- и микроскопы, пластическая деформация, абразивно-механический, абразивно-химический, адгезионно-усталостный и диффузионный. [c.577]

Износ режущего инструмента значительно отличается от износа деталей машин, поскольку зона резания, в которой работает инструмент, характеризуется высокой химической чистотой трущихся поверхностей, высокими температурой и давлением в зоне контакта. Механизм износа инструмента при резании металлов включает в себя абразивный, адгезионный и диффузионный износ. Удельное влияние каждого из них зависит от свойств материала, инструмента и детали, а также условий обработки (прежде всего скорости резания). [c.44]

Адгезионный износ происходит в результате действия высоких локальных давлений, сваривания между собой шероховатостей поверхностей, последующей пластической деформации, возникающей при их относительном перемещении, разрушения локальных сцеплений шероховатостей, удаления или переноса металла. При абразивном износе частицы удаляются с поверхности в результате режущего или царапающего действия неровностей более твердой из контактирующих поверхностей или твердых частиц, задержавшихся между поверхностями. Когда одновременно возникают условия как для адгезионного, так и для абразивного износа и коррозии, эти процессы взаимодействуют между собой и происходит коррозионный износ. [c.19]

Адгезионный износ особенно возрастает при скоростях резания v = 10...20 м/мин, способствующих наростообразованию нарост - образованный на режущем клине слой упрочненных при резании частиц обрабатываемого материала). При других скоростях резания нарост не образуется. [c.23]

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]

Для процесса резания лучшей оценкой его производительности являются скорость резания v, допускаемая режущим инструментом при определенной его стойкости Т. Используя закономерность адгезионного износа, можно с известным приближением теоретически определить вероятную производительность инструмента по формуле [c.175]

Износ с постепенным затуплением режущих зерен имеет место при отделочном шлифовании. Здесь, как и при резании металлическим инструментом, в зависимости от условий и режима шлифования износ режущих кромок носит абразивный, адгезионный или диффузионный характер. [c.373]

Так как краевые участки режущей кромки наиболее доступны для окружающей среды, то адгезионные связи здесь сильно ослаблены, поэтому защитная роль заторможенного обрабатываемого материала уменьшена, и на этой части контакта происходит усиленное разрушение поверхностей инструмента. При отсутствии активных составляющих во внешней среде зона сплошного заторможенного металла и стабильного нароста расширяется за пределы ширины среза и предохраняет от износа все участки контактных поверхностей. [c.85]

Причины изменения шероховатости и размера отверстий за время работы разверток при развертывании сталей 45 и 40Х могут быть следующими. Неизбежное осевое биение режущих кромок разверток приводит к разбивке отверстий в первоначальный момент резания. По мере нарастания износа разверток и уменьшения разбивки вступают в работу калибрующие ленточки, ранее не участвовавшие в формировании отверстий. Большие контактные давления на ленточках развертки, возникающие при усадке отверстий, выглаживают микронеровности, следствием чего является значительное улучшение шероховатости обработанной поверхности. Однако в дальнейшем шероховатость поверхности может возрастать за счет интенсификации адгезионных явлений с ростом износа (было замечено, что характер износа по задним поверхностям развертки при применении водных СОЖ изменяется от абразивного в начале периода стойкости до адгезионного при развитом износе) и увеличения шероховатости поверхностей развертки. [c.108]

Особую роль в процессах, происходящих на контактных поверхностях инструмента, играют адгезионные и диффузионные явления и наростообразование. Влияние СОЖ на наростообразование предопределяет ее технологическую эффективность. Причем требования уменьшения интенсивности изнашивания и требования достижения уровня шероховатости и высокой стабильности точности часто оказываются противоречивыми. В определенном диапазоне изменения элементов режима резания для уменьшения износа во многих случаях требуется интенсификация процессов наростообразования и переноса обрабатываемого материала на контактные поверхности режущих инструментов, поскольку это приводит к значительному уменьшению скорости относительного перемещения контактных пар и усилению защитной роли обрабатываемого материала, как менее твердого тела в этой паре (см. гл. 3). При этом шероховатость будет высокой, а стабильность по точности процесса резания — низкой. В другом крайнем случае для достижения предельно низкой шероховатости и высокой стабильности требуется свести до возможного минимума наростообразование. Одновременно интенсивность изнашивания инструментов может возрастать до весьма высоких значений, что предопределяет очень малую суммарную стойкость или одноразовое использование инструментов без переточек. Поэтому дальнейшее обсуждение результатов испытаний технологических свойств СОЖ будет дано с учетом влияния СОЖ на нарост и на адгезионное и диффузионное взаимодействие и последних на технологические свойства СОЖ. [c.128]

ЖИТЬ, что причиной быстрого адгезионного износа при высоких скоростях резания является высокая температура на режущей кромке резца. Для проверки этого предположения были проведены эксперименты по измерению температур в зоне резания при точении органопластика твердым сплавом ВК8. [c.87]

При таких температурах происходит интенсивная термодеструкция полимерной матрицы и армирующего волокна, в зоне резания образуются ПАВ. Увеличение пластичности обрабатываемого материала и образование ПАВ приводит к проникновению их в микротрещины материала режущей части резца. За счет адгезионных связей, а также известного эффекта Ребиндера происходят вырывы частичек твердого сплава с поверхности резца, т. е. наступает его интенсивный износ. Из вышеизложенного следует, что точение органопластика со скоростями и> 3 м/с нецелесообразно, так как это приводит к интенсивному износу резцов. [c.87]

На основании исследований отечественных и зарубежных ученых, посвященных изучению процессов деформирования и разрушения инструментов, появилась возможность систематизировать различные виды изнашивания и объяснить их физическую природу. Абразивное изнашивание инструментов происходит путем царапания и истирания отдельных участков поверхностей инструмента твердыми включениями, находящимися в обрабатываемом материале. Отделение частичек материала осуществляется путем микрорезания, глубинного вырывания и повторного деформирования, приводящего к разрыхлению поверхностных слоев. Адгезионное изнашивание связано с молекулярным взаимодействием поверхностных слоев режущего инструмента и обрабатываемого материала. Наличие в области контакта чистого трения значительно активизирует адгезионный износ (схватывание, прилипание, холодная сварка). При движении деформированного материала все время происходит процесс разрушения и возникновения мостиков сварки и адгезионных пятен на поверхностях режущего клина. Частицы материала вырываются с поверхностей инструмента и уносятся [c.51]

Адгезионный износ проявляется при обработке инструментами из быстрорежущей стали, а также твердыми сплавами при относительно низких скоростях резания, когда температура в зоне резания недостаточно высока для диффузионного износа. При резании нарост постоянно меняется, и при обработке стали с режущих кромок инструмента отрываются отдельные микроскопические частицы. [c.140]

Существуют различные виды изнашивания усталостное, абразивное, адгезионно-механическое, эрозионное, коррозионно-механическое и др. Интенсивность изнашивания деталей машин зависит от формы, размеров, физико-химических свойств, условий нагружения и теплового режима работы контактирующих поверхностей, а также физико-химических свойств смазочного материала. В зубчатых передачах, подшипниках качения и некоторых других механизмах при работе возникает усталостное изнашивание (выкрашивание), характерное для хорошо смазанных контактирующих поверхностей деталей машин, которые испытывают повторные контактные напряжения и работают в режимах качения и качения со скольжением. Абразивное изнашивание возникает в результате режущего или царапающего действия твердых тел и частиц. Данный вид износа типичен для механизмов, функционирующих в запыленной среде, в условиях недостатка смазки, при работе всухую. В трущиеся контакты в процессе работы попадают частицы песка, пыли, грязи, продукты износа. Интенсивность абразивного изнашивания механизмов зависит от физико-механических и геометрических характеристик абразива, его количества, прочностных свойств материала трущихся тел, действующей нагрузки, состояния смазочного слоя. В местах контакта [c.9]

Охлаждающе-смазывающие вещества оказывают значительное влияние на процесс резания. Тепло, идущее в инструмент, нагревает его режущую часть, активизирует адгезионные и диффузионные процессы на контактных поверхностях, изменяет условия трения. Все это приводит к увеличению износа инструмента. [c.82]

Наряду с синтетическими алмазами создан новый сверхтвердый синтетический материал не на углеродистой основе — кубический нитрид бора (КНБ). КНБ выпускается двух марок обычной и повышенной прочности. Микротвердость КНБ близка к микротвердости СА, но в отличие от последнего он обладает способностью противостоять циклическому воздействию высоких температур, имеет высокую химическую стойкость, инертен к железу и углероду, что снижает возможность диффузионного и адгезионного износа режущих зерен. [c.26]

Исследован вопрос формоустойчивости режущей кромки и предложен критерий формоустойчивости. Многочисленными и разнообразными опытами показано, что режущие инструменты в основном подвергаются адгезионному и дис фузионному видам износа. В первом приближении излагается теория адгезионного и диффузионного износа. [c.2]

На основании анализа экспериментальных данных как первое приближение предлагаются схемы износа, даны методы определения формоустойчивости режущего лезвия и уравнения для определения стойкости при адгезионном и диффузионном видах износа. [c.3]

АДГЕЗИОННЫЙ ИЗНОС РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА [c.162]

Важным свойством спеченного корунда является его высокая горячая твердость, значительно превосходящая твердость металлокерамических твердых сплавов в интервале температур 700—1200° [30], [136]. Ввиду большой твердости в горячем состоянии режущие пластины из спеченного корунда обладают высокой сопротивляемостью вязкому разрушению, адгезионному и абразивному износу. Не менее важным свойством этого материала является его инертность по отношению к стали. [c.224]

При адгезионном износе интенсивность износа режущих поверхностей главным образом определяется интенсивностью адгезии и величиной отношения контактной прочности инструмента и обрабатываемого материала. Ввиду этого при прочих равных условиях предварительный подогрев снимаемого слоя повышает стойкость инструмента в том случае, когда увеличивается отношение контактной твердости инструмента и обрабатываемого материала, т. е. тогда, когда подогревом производится в более сильной степени разупрочнение обрабатываемого материала, нежели инструмента. [c.334]

Интервал температур 1000—1100° при резании стали принадлежит к области интенсивного дис[)фузионного износа. При этих температурах стойкость инструмента ниже экономической стойкости, тем не менее обработка быстрорежущей стали и других прочных материалов в этой области температур все же целесообразна, так как при более низких температурах ввиду выкрашивания режущей кромки и интенсивного адгезионного износа стойкость инструмента еще ниже. [c.337]

Области применения безвольфрамовых твердых сплавов на основе карбида титана. Безвольфрамовые твердые сплавы разрабатьшались прежде всего с целью замены твердых сплавов на основе дефицитного и дорогостоящего карбида вольфрама, используемых для изготовления режущего инструмента. Высокие сопротивления износу по передней поверхности и окалиностойкость, незначительные склонность к адгезионному взаимодействию и коэффициент трения безвольфрамовых твердых сплавов позволили успешно использовать их вместо традиционных вольфрамсодержащих твердых сплавов на операщшх чистового и полу-чистового резания изделий из сталей, никелевых и алюминиевых сплавов, деревянных и пластмассовых деталей. Небольшая величина коэффициента трения режущего инструмента из безвольфрамовых твердых сплавов при сухом трении о стальные заготовки обусловлена образованием на поверхности резцов тонкой оксидной пленки, состоящей из рутила, молибдата никеля и оксида молибдена и вьшолняющей роль твердой смазки. [c.95]

Реально на практике затупление режущего инструмента происходит в результате одновременно протекающих различных видов износа и пластического деформирования режущей кромки. Так, при резании быстрорежущим инструментом задупление происходит в результате абразивного, адгезионного износа и пластической деформации режущей кромки. [c.579]

Из сопоставления приведенных данных можно видеть, что при работе быстрорежущим инструментом в условиях прерьшистого резания с высокими скоростями резания, так же, как и при непрерывном резании, способность обрабатываемых металлов изнашивать инструмент в основном определяется способностью создавать высокие температуры резания и заторможенную зону, защищающую режущие элементы от износа. В отличие от быстрорежущих инструментов при работе инструментов, оснащенных твердыми сплавами, в условиях прерывистого резания способность обрабатываемых металлов изнашивать инструмент в значительной мере зависит от силы адгезии и пластичности обрабатываемого металла. Так, например, при обработке чугуна с пластинчатым графитом, обладающего низкой способностью к адгезии и низкой пластичностью, скорости резания при непрерывном и прерывистом резании инструментами, оснащенными твердыми сплавами, отличаются сравнительно мало (подробно обрабатываемость чугунов резанием изложена в главе 7 настоящего справочника). В то же время при обработке пластичной аустенитной стали, обладающей высокой способностью к адгезии, скорости резания твердосплавными инструментами в условиях прерывистого резания с резким выходом режущих кромок из металла в 4-7 раз ниже, чем скорости резаьшя в условиях непрерьшного резания. Аналогичное, хотя и не столь резкое различие, наблюдается при обработке стали в литом состоянии, имеющей пониженную пластичность, и стали, которая прошла горячую обработку давлением и имеет значительно более высокую пластичность. Указанное влияние на обрабатываемость при прерывистом резании способности к адгезии и пластичности обрабатываемого металла связано в основном с механизмом циклического адгезионного износа твердосплавных инструментов при низких скоростях резания в условиях выхода режущих кромок из металла. [c.264]

Теория адгезионного износа. Шоу и Дирк применили классическую теорию адгезионного износа (по аналогии с теорией Эрхарда) к формированию площадки износа на режущем инструменте. Они получили зависимость объема изношенной части инструмента от пути скольжения в следующем виде [c.110]

Применение теории износа инструмента только качественно описывает это явление. Теория адгезионного износа помогает объяснить процесс образования площадки износа на задней поверхности. Эта теория не позволяла дать количественные соотношения по кривым износа, полученным в различных условиях резания, и не могла предсказать момент катастрофического износа без проведения специальных опытов. В диффузионной теории износа определяющую роль играет температура резания. Распределение температуры на передней поверхности инструмента качественно объясняет форму лунки износа. Несомненно, что исследования диффузионного износа помогли усовершенствовать режущие материалы, однако эти исследования не являлись основой для вывода стойкостных зависимостей. Доринсон предложил стойкостную зависимость, которая сходна по форме с уравнением Тэйлора, однако значение постоянных, входящих в это уравнение, объяснено недостаточно полно. Такеяма и Мурата [c.173]

Выше обращено внимание на то, что при точении нержавеющей стали и жаропрочного сплава, и особенно при дисковом фрезеровании, разница в технологических свойствах СОЖ нивелируется. Так, если при отрезке и сверлении с различными СОЖ нередко коэффициенты изменения стойкости /Ст=10 и более, то при фрезеровании чаще всего /Ст З, хотя на форсированных режимах резания при фрезеровании Кт увеличивается до 4—5. Это вызвано ослаблением адгезионных явлений на рабочих режимах резания в условиях свободного доступа СОЖ и усилением роли абразивного изнашивания. В условиях абразивного изнашивания относительное влияние СОЖ на стойкость уменьшается (см. например, результаты стойкостных испытаний при сверлении и резьбонарезания серого чугуна). Относительное подавление адгезионных явлений при фрезеровании может быть подтверждено достаточно ярко выраженным абразивным характером износа инструментов, а при резании нержавеющей стали и жаропрочного сплава также сохранением их работоспособности до высоких значений износа (1 мм). Аналогично при точении сплава ХН35ВТЮ низкая шероховатость обработанной поверхности и работоспособность резцов сохранялись до величин износа, превышающих 1,5 мм. Кроме того, при точении эффективность водных СОЖ может быть связана с их более высокими охлаждающими свойствами, обеспечивающими увеличение предельного износа, при котором сохраняются режущие свойства инструментов. [c.147]

Зависимости стойкости твердосплавных (Т15К6) резцов от скорости резания при расточке сталей 10, 45 и У8А, упрочненных деформирующим протягиванием, в диапазоне скоростей резания 80—400 м/мин имеют максимумы, которым соответствуют температуры резания 900—940° С. При температурах резания, превышающих названные, преобладает диффузионный износ твердосплавных расточных резцов, а при более низких температурах резания — адгезионный износ. Режущие протяжки (сталь Р18) npi обработке упрочненных сталей подвергаются преимущественно адгезионному износу. [c.142]

В процессе точения возникают все виды износа, рассмотренные ранее. Разрушение режущей части резца, оснащенной различными инструментальными материалами, может происходить путем абразивного воздействия (образования лунки на передней поверхности резца и площадки — на задней поверхности (рис, 3.10)), выкрашивания (при наличии адгезионно-усталостного, а иногда и диффузионного износа) и осыпания (мгновенное лавинное разрушение пластинок из минералоке-рамики, кристаллов алмазов и эльбора). [c.74]

Процесс нарезания резьб представляет собой с.тожный и трудоемкий процесс деформирования и разрушения материалов в условиях стесненного резания. Особенно большие трудности представляет нарезание резьб на заготовках из тугоплавких, жаропрочных и титановых сплавов, вязких цветных металлов и сплавов (алюминий, медь и сплавы на их основе, магниевые сплавы и др.). Процесс резьбонарезания характеризуется малыми сечениями срезаемого слоя, низкими скоростями резания, малыми задними углами профиля, а следовательно, повышенным трением. В этих условиях возникают большие пластические деформации, значительное упругое последействие, адгезионные и диффузионные процессы, что приводит к интенсивному износу режущего инструмента, его поломке, срыву витков резьбы, ухудшению качества поверхности резьбы и потере точности ее профиля. [c.163]

К режущим сверхтвердым материалам относятся природные (алмаз) и синтетические материалы. Самым твердым из известных инструментальных материалов является алмаз. Он обладает высокой износостойкостью, хорошей теплопроводностью, малыми коэффициентами линейного и объемного расширения, небольшим коэффициентом трения и малой адгезионной способностью к металлам, за исключением железа и его сплавов с углеродом. Наряду с высокой твердостью алмаз обладает и большой хрупкостью (малой прочностью). Предел прочности алмаза при изгибе = = 3000 МПа, а при сжатии = 2000 МПа. Твердость и прочность его в различных направлениях могут изменяться в 100—500 раз. Это следует учитывать при изготовлении лезвийного инструмента. Необходимо, чтобы алмаз обрабатывался в мягком направлении, а направление износа соответствовало бы его твердому направлению. Алмаз обладает высокой теплопроводностью, что благоприятствует отводу теплоты из зоны резания и обусловливает его малые тепловые деформации. Низкий коэффициент линейного расширения и размерная стойкость (малый размерный износ) алмаза обеспечивают высокую точность размеров и формы обрабатываемых деталей. Большая острота режущей кромки и малые сечения среза не вызывают появления заметных сил резания, способных создавать деформацию обрабатываемой детали и отжатия в системе СПИД. К недостаткам алмаза относится и его способность интенсивно растворяться в железе и его сплавах с углеродом при температуре резания, достигающей 750° С (800° С), что в наибольшей мере проявляется в алмазном лезвийном инструменте при непре-швном контакте стружки с поверхностью его режущей части, 1ри температуре свыше 800° С алмаз на воздухе горит, превращаясь в аморфный углерод. К недостаткам алмазных инструментов также относится их высокая стоимость (в 50 и более раз сравнительно с другими инструментами) и дефицитность. В то же время алмазный инструмент отличается высокой производительностью и длительным сроком службы (до 200 ч и более) при обработке цветных металлов и их сплавов, титана и его сплавов, а также пластмасс на высоких скоростях резания. При этом обеспечиваются высокая точность размеров и качество поверхности, что, как правило, исключает необходимость операции шлифования обрабатываемых деталей, [c.92]

С которыми алмаз имеет сродство (например сталей), происходит адгезионный износ инструмента, а при высоких скоростях резания— диффузионный износ. Вследствие этого алмазные инструменты особенно эффективны при обработке материалов, с которыми они не имеют сродства. Так как при обработке алмазными резцами получается малая толщина срезаемого слоя, то главный износ происходит по задней поверхности. При ударных нагрузках на режущую кромку алмаз может выкращиваться, и этому весьма способствует его растрески- [c.80]

Исследованиями установлено, что износ инструментов с ни-кель-фосфорным покрытием проходил равномерно, без сколов и вырывов, которые вызываются действиями адгезионного износа. Стойкость сверл с таким покрытием увеличивалась в 2,7—3,3 раза в зависимости от обрабатываемого материала.. Хорошие результаты по повышению стойкости режущего инструмента были получены при нанесении покрытий методами, разработанными в лаборатории специального материаловедения. Хотя дисульфидмолибденовые смазки уже несколько лет применяются в нашей стране для нанесения на режущий инструмент, сведения об эффективности их действия очень ограничены. Наиболее распространенные смазки, приготовленные из порошка дисульфида молибдена и парафина, используются обычно в виде карандашей, которыми натирают рабочую поверхность инструмента (например, на криворожском заводе Коммунист ). Другим примером образования твердой смазочной пленки является покрытие инструмента суспензией дисульфида молибдена по специальной технологии (например, в Воронежском по-.литехническом институте). Полученные в заводских условиях результаты испытаний показывают, что применение дисульфид-молибденовой смазки может дать значительный экономический эффект при различных видах обработки. [c.141]

Вид передней поверхности отчетливо указывает на адгезионный характер износа как при резании всухую, так и при резании в среде воды, I4 и бензола. Размеры вырваннных частиц имеют такой же порядок, как и при резании резцом из быстрорежущей стали в описанных выше опытах. Наряду с адгезионным отрывом, у резцов, оснащенных твердым сплавом, часто наблюдается выкрашивание режущей кромки, что усиливает износ инструмента. Сравнивая фиг. 172—175, можно заметить, что при скорости резания v = = 160 mImuh, когда температура резания равна — 800°, размеры вырванных частиц несколько больше, чем при скорости резания U = 83 м мин, когда температура резания равна 600°. [c.172]

Кривая 3 суммарного износа представится алгебраической суммой кривых 1 и 2. Кривая 4 стойкости по характеру будет зеркальным изображением кривой 3 интенсивности износа. На основании такого представления изменение стойкости инструмента, с увеличением температуры контакта, происходит по кривой, имеющей максимум стойкости. Наличие этого максимума обусловлено изменением хар актер а износа. Темпер атуру контакта, соответствующую максимуму стойкости, назовем рациональной температурой контакта. Приведенная схема износа относится к частному случаю, когда кривые интенсивности адгезионного и диффузионного износа монотонны. В дей-ствательности, в зависимости от свойств обрабатываемого и инструментального материала эти кривые могут иметь перегибы и несколько максимумов, тогда соответственно кривая стойкости будет иметь также несколько максимумов. Например, у высокомарганцовистой аустенитной стали в области 600° происходит мартенситное превращение и возникает пик твердости, соответственно увеличиваются силы, действующие на режущей кромке резца, и интенсивность износа. [c.335]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...