ИЗНОС И СТОЙКОСТЬ ЛЕЗВИЯ

ИЗНОС И СТОЙКОСТЬ ЛЕЗВИЯ [c.102]

Анализ работ, посвященных этому вопросу, позволяет сделать вывод о том, что в большинстве случаев критерием оптимальности по выбору геометрических параметров инструмента служит его стойкость. И это обусловлено тем, что режущий инструмент, часто являясь наиболее слабым звеном технологической системы, существенно влияет на экономику процесса резания. Не останавливаясь подробно на выборе отдельных параметров инструментов вследствие наличия достаточно большого справочного и спе- -циального монографического материала по данному вопросу, напомним лишь метод подхода к решению подобных задач. Так, для токарной обработки деталей типа валов после выбора типа режущего инструмента подлежат назначению или определению соответствующие основные параметры геометрии передний угол, задний угол, главный угол в плане, радиус закругления, вспомогательный угол в плане, угол наклона главной режущей кромки, форма передней поверхности и ряд других. Например, с увеличением переднего угла сила резания снижается, уменьшается тепловыделение, поэтому стойкость повышается, но вместе с этим увеличение этого угла-приводит к уменьшению головки резца, вследствие чего теплоотвод от поверхности трения и прочность режущего лезвия уменьшаются и, начиная с некоторого значения переднего угла, повышается износ и стойкость снижается. Причем, как показывают исследования [2], чем выше прочность и твердость обрабатываемого материала, тем меньше положительное значение переднего угла. [c.401]

В учебном пособии сформулированы основные понятия и определения в области лезвийной обработки материалов, подробно рассмотрена геометрия лезвия, изложены теоретические основы процесса образования стружки, рассмотрены вопросы определения силы и температуры резания, а также износа и стойкости лезвийных инструментов. Приведены детальные сведения об основных инструментальных материалах. [c.2]

В последние годы среди специалистов распространилось мнение, что изучение процесса формирования стружки стало неактуальным и не дает для производства практического выхода. На наш взгляд, это сугубо ошибочное мнение, которое может привести к замораживанию ползучего эмпиризма в исследовании рассматриваемого класса процессов металлообработки. Особенно сбивает с толку молодых исследователей флер изобретательства, которое в прикладной науке всегда паразитирует на отсутствии добротной теории. Без решения вопросов построения адекватных теоретических моделей стружкообразования, расчета НДС в стружке, силовых и тепловых контактных напряжений на лезвии, формы и размеров площадок контакта невозможно рассчитать силу резания и прочность лезвия, его износ и стойкость, предложить рациональные конструкции инструментов и условия его эксплуатации. А это в конечном счете позволит повысить конкурентоспособность продукции отечественного машиностроения, так как по образному выражению Ф.Тейлора дивиденды предприятия находятся на кончике резца . То есть, от того, каков этот кончик и какие процессы сопровождают срезание им стружки, зависит не только технология, но и экономика машиностроения. [c.170]

СИЛЫ резания и тепловыделение снижаются и стойкость сначала повышается (фиг. 121). Но вместе с увеличением + уменьшается угол заострения и объем головки резца, вследствие чего теплоотвод от поверхностей трения резца и прочность режущего лезвия уменьшаются и, начиная с некоторого значения угла резания, износ повышается (возможно и выкрашивание режущей кромки), а стойкость понижается (фиг. 121). Поэтому для каждого материала заготовки, материала резца и других условий обработки есть свое оптимальное значение угла резания (переднего угла), при котором стойкость, а следовательно (при одинаковых стойкостях), и скорость резания будут наибольшими. При этом чем выше или Нд обрабатываемого металла, тем меньше положительное значение оптимального переднего угла (фиг. 121). [c.170]

В процессе работы инструмент затупляется. Затупление его происходит в результате механического и теплового износа. Механический износ выражается в закруглении и выкрошивании лезвия инструмента. Тепловой износ происходит вследствие размягчения рабочей части инструмента под действием высоких температур, возникающих от трения в процессе резания. Затупленный инструмент необходимо вовремя снять со станка и переточить. Время работы инструмента между двумя переточками при допустимом затуплении называется стойкостью инструмента. Стойкость измеряется обычно в минутах. Стойкость инструмента в значительной мере зависит от материала, из которого он изготовлен. Например, резцы из углеродистой стали теряют свои ре- [c.71]

Величина подачи тесно связана с геометрией заточки широкого лезвия для обеспечения высокого класса чистоты обработанной поверхности. Большое влияние на усилия резания и связанные с этим деформации системы станок— деталь—инструмент, а также на износ режущего лезвия и стойкость инструмента оказывает при фрезеровании широким лезвием ширина среза. [c.33]

Для создания нормативов по чистовому фрезерованию заготовок из серого чугуна резцом с широким лезвием применяли метод наименьших квадратов. Это обусловлено тем, что режущие свойства минералокерамических пластинок нельзя считать в настоящее время достаточно стабильными, и кроме того, при обработке чугунных деталей не удалось установить четкого критерия затупления резца. В ряде случаев опыты прекращались из-за ухудшения микрогеометрии обработанной поверхности или неустойчивости процесса резания, поэтому ограничились величиной износа резца по задней грани — 0,3 мм (что соответствует размерному износу примерно в 40 мк). В результате математической обработки данных опытов были получены формулы, выражающие функциональные зависимости между скоростью резания V, подачей 5, глубиной резания t, шириной фрезерования В и стойкостью резца Т (или площадью обработки Р) при отделочном фрезеровании чугунных плоскостей по 6—7-му классу чистоты [c.41]

Двойная заточка сверл улучшает процесс сверления и повышает стойкость сверл, так как разгружает наиболее нагруженную часть режущих лезвий, подверженную при одинарной заточке наиболее быстрому износу и затуплению. [c.162]

Из рассмотрения формулы (15) видно, что машинное время Т может быть уменьшено двумя путями повышением скорости резания и увеличением подачи. Подача — технологический фактор, влияющий на качество обработанной поверхности, а следовательно, зависящий от него. Увеличение подачи вызывает увеличение силы, действующей на станок, изделие, инструмент, приспособление. Это, в свою очередь, повышает тепловую и динамическую нагрузку на лезвие инструмента. При этом, если инструмент обладает недостаточной прочностью, могут произойти преждевременный износ и разрушение инструмента. Вследствие увеличения действующей силы будет искажаться форма обрабатываемого изделия и увеличиваться износ станка. При увеличении подачи ухудшается качество обработанной поверхности, следовательно, существует какой-то предел, когда увеличение подачи станет невозможным, так как обработанная поверхность не будет отвечать технологическим требованиям. Однако с точки зрения стойкости режущего инструмента выгоднее работать при возможно большей подаче, чем при большей скорости резания, так как при увеличенной подаче происходит меньший нагрев инструмента, чем при увеличенной скорости резания. [c.325]

Различная нагрузка на лезвия вызывает их неодинаковый износ и является одной из причин снижения общей стойкости инструмента. Для увеличения последней необходимо обеспечить одинаковую нагрузку на лезвия при сохранении их неравномерного расположения. Достигнуть этого можно за счет осевого смещения одних лезвий относительно других [73, 77]. [c.105]

При зенкеровании или развертывании на ГРС точных отверстий значительной длины часто возникают вибрации, вследствие чего выкрашиваются лезвия режущего инструмента. Преждевременный износ и уменьшение стойкости режущего инструмента вызываются также ударом режущего инструмента при врезании, несовпадением осей режущего инструмента, обрабатываемого отверстия и шпинделя станка, что приводит к повышению погрешностей обработки и шероховатости обработанных отверстий. [c.277]

С уменьшением главного угла в плане стойкость сверла, как и любого другого инструмента, возрастает, так как возрастает отношение Ыа. Но одновременно с этим происходит увеличение крутящего момента и непроизводительного пути врезания сверла, что нежелательно. Затупление сверла лимитирует износ периферийной точки главного лезвия. Для уменьшения интенсивности изнашивания контактных поверхностей в точке М (рис. 240) сверло на участке главного лезвия длиной I затачивают под двойным углом 2фо, меньшим, чем угол 2ф стандартного сверла. В результате этого наиболее нагруженная и уязвимая точка главного лезвия будет работать с главным углом в плане ф < ф и стойкость сверла повысится. Возрастание крутящего момента и пути врезания, происходящее при этом, будет значительно меньше, чем если бы все главное лезвие было расположено под углом Фо- Сверла, заточенные указанным образом, называют сверлами с двойной заточкой. При двойном угле в плане 2ф = 116 -ь [c.304]

Критериями оценки режущих свойств инструмента служат а) скорость резания, допускаемая режущим инструментом при определённой (условно принятой) стойкости его до затупления б) температура режущих лезвий, при которой наступает затупление инструмента в) характер и величина износа режущих лезвий инструмента. [c.284]

Задний угол а. Сверла с задним углом меньше допустимого составили 28% и с большим — 36%. У некоторых сверл задний угол был очень мал. Например, у сверл 0 39 мм 2 сверла имели задний угол 1,5° 3 сверла — 3,5° 8 сверл — 4,5° 10 сверл — 5,5° 28 сверл — 6,5° у сверл 021 мм 3 сверла имели задний угол 4,5° 3 сверла — 5,5° 5 сверл — 6,5° у сверл 013 мм — одно сверло имело 1° 2 сверла — 2° 4 сверла — 4° 7 сверл — 5° 10 сверл — 6° и т. д. Такие сверла имеют пониженную стойкость вследствие большого трения и износа по задней поверхности в местах сопряжения главной режущей кромки лезвия с ленточкой, [c.72]

Износ резцов. В процессе резания металлов происходит износ режущего инструмента. Причиной износа резцов является трение сбегающей стружки о переднюю поверхность лезвия и задних поверхностей — о заготовку. Интенсивность износа зависит от многих причин механических свойств заготовки, усилия и скорости резания, наличия смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ). Следы износа наблюдаются на передних и задних поверхностях, но за критерий износа принимается наибольшая высота изношенной контактной площадки на задней поверхности кз. В табл. 1.5 приведены средние значения допустимого износа режущей части резцов из быстрорежущей стали и оснащенных пластинками из твердого сплава. С понятием об износе резца тесно связано понятие стойкости резца. [c.14]

Объем снимаемого с инструмента стружкой слоя невелик, однако это металл с самых нагруженных участков передней и задней граней, и он определяет критическое состояние лезвий инструмента в процессе резания. Критическое потому, что износ инструмента рассматривается только до момента, после которого инструмент становится неработоспособным (в отличие от технологических критериев ухудшение шероховатости или точности обрабатываемой поверхности, достижение заданной стойкости). Потеря работоспособности может происходить в результате износа по передней поверхности (лункообразный износ), износа по задней поверхности, скругления режущих кромок, смазывания режущих кромок или отдельных их участков, пластической деформации режущего клина. [c.18]

Износостойкость инструмента характеризуется периодом стойкости Т, в течение которого износ достигает максимального допустимого значения, определяемого как критерий затупления й (табл. 9). Если износ инструмента по значению равен критерию затупления, необходима переточка инструмента, обеспечивающая наибольший срок его службы. За критерий затупления принимают при точении и фрезеровании заготовок — износ по задней поверхности режущего лезвия резца или фрезы при отрезке и прорезке канавок — износ Ьу по уголкам резца при обработке отверстий и нарезании резьбы — износы / д, ку, йз и йд режущей части инструмента соответственно по перемычке, уголком, задней поверхности и ленточке. [c.275]

При заточке фрез дисковыми кругами на зубе получается вогнутая фаска, что ослабляет лезвие зуба и приводит к быстрому его износу. Чашечные круги при заточке дают плоскую фаску (ленточку), чем обеспечивается большая стойкость фрез по этой причине заточка фрез дисковыми кругами не рекомендуется. [c.474]

Отсюда следует сделать важный вывод, что с уменьшением угла в плане толщина срезаемого слоя уменьшается] нагрузка, приходящаяся на единицу длины лезвия, понижается, что приводит к снижению износа зубьев фрез и повышению их стойкости. [c.653]

Одним из геометрических параметров, существенно влияющих на допустимую резцом скорость резания, является главный угол в плане. Чем больше этот угол, тем больше (при одинаковой подаче и глубине резания) толщина среза, тем меньше длина активной части режущей кромки и активный (в основном воспринимающий тепло) объем головки резца, тем выше термодинамическая нагрузка на единицу длины лезвия, интенсивнее износ резца и меньше его стойкость. Вместе с этим углы в плане, допускающие более высокие скорости резания, повышают значение составляющей Ру силы резания, что сказывается на виброустойчивости системы СПИД и качестве обрабатываемых деталей. [c.297]

В процессе резания на передней поверхности у режущей кромки резца часто образуется небольшой комок металла, приварившийся к резцу под влиянием тепла и давления. Этот комочек, или, как его называют, нарост, иногда играет положительную роль, так как прикрывает режущее лезвие, защищает его от износа, т. е. несколько повышает стойкость резца. Однако эту положительную роль нарост играет только при обдирочных работах при чистовых работах его появление уменьшает точность и чистоту обработки. Появления нароста можно избежать увеличи-ванием скорости резания и переднего угла резца, высоким качеством его заточки и доводки и применением смазочно-охлаждаю-щей жидкости. [c.71]

Положительная роль нарос+а в том, что он прикрывает режущее лезвие, защищая его от износа сходящей стружкой и действия тепла, и этим несколько повышает стойкость резца. Наличие нароста полезно при обдирке, так как режущее лезвие меньше нагревается и износ его уменьшается. Однако с образованием нароста ухудшаются точность и чистота обработанной поверхности, так как нарост искажает форму лезвия. Стало быть, образование нароста невыгодно при чистовых работах. [c.81]

Задний угол о. Величина заднего угла о определяется в плоскости, совпадающей с траекторией рабочего движения рассматриваемой режущей точки. На чертеже протяжки величина заднего угла указывается в плоскости, перпендикулярной к главному режущему лезвию. Величина заднего угла оказывает сильное влияние на общую и размерную стойкость протяжек. С увеличением угла а уменьшается величина износа по задней поверхности, увеличивается общая стойкость протяжки. Однако с увеличением этого угла сильно изменяются размеры протяжки в поперечном сечении при переточках, т. е. уменьшается размерная стойкость инструмента. Значения заднего угла в зависимости от типа протяжек приведены в табл. 105. [c.386]

СООТНОШЕНИЕ МЕЖДУ СОСТАВЛЯЮЩИМИ СИЛЫ РЕЗАНИЯ. Это соотношение не постоянно. Например, при резании сталей вновь заточенными резцами с главным углом в плане (р = 45° имеют место соотношения Р /Р к X 1/3 и Ру/Рг % 1/4. За время резания до последующей переточки лезвие резца изнашивается. Износ передней поверхности мало влияет на соотношение составляющих силы резания. Износ же задней поверхности лезвия существенно влияет на значения горизонтальных составляющих Р и Ру. За период стойкости они постепенно возрастают и перед повторной переточкой практически устанавливается равенство всех трех составляющих силы резания, т. е. Р РуХ Р . [c.97]

ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КРИВЫХ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ, в процессе резания износ лезвий определяет продолжительность целесообразной работы инструмента до его замены новым или переточенным инструментом, т. е. его период стойкости Т, обычно выражаемый в минутах. Рассмотренная выше функциональная зависимость В (и) экспериментально установлена моделированием трения и износа инструментальных материалов истирающими конструкционными металлами в условиях, приближенных к условиям резания. Износостойкость инструментальных материалов и изнашивание изготовленных из них инструментов взаимосвязаны единством протекающих физических явлений. Поэтому закономерности изменения стойкости инструментов Т от скорости резания v аналогичны закономерностям изменения износостойкости В от скорости скольжения Иск и при обработке сталей имеют нелинейный экстремальный характер, а при обработке чугунов — экстремальный или- монотонно убывающий. [c.132]

Наряду с износом лезвия по задней поверхности в процессе резания изнашивается и вершина резца. Это вызывает изменение диаметра обработанной поверхности на заготовке. На предварительных переходах и большинстве меж-операционных проходов изменение диаметра обработанной поверхности на заготовке, связанное с износом вершины резца, — явление нежелательное и может привести к браку. Износ вершины резца, измеряемый в направлении, перпендикулярном оси вращения заготовки, принято определять как размерный износ токарных резцов. Размерный износ является фактором, ограничивающим стойкость и ресурс резца. [c.171]

Для всех ранее рассмотренных инструментов - резцов, сверл, зенкеров и разверток — стойкость Т оценивалась как сумма основных технологических времен 2fo, затраченная на обработку числа К37-однотипных заготовок к моменту, когда лезвия износились до допустимого нор- [c.240]

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]

При изменении глубины резания давление на единицу длины режущего лезвия, усадка стружки, ширина контакта стружки с передней гранью инструмента и температура резания остаются практически постоянными. По данным одних исследователей изменение глубины резания в пределах, наиболее характерных для чистовой и получистовой обработки, не оказывает заметного влияния на период стойкости инструмента [34], [76] и величину относительного износа [9], [10]. По данным других исследователей [39] повышение глубины резания сопровождается значительным повышением интенсивности размерного износа. [c.116]

Стойкостной зависимостью называется соотношение между каким-либо параметром режима резания, геометрии инструмента и прочими условиями обработки и стойкостью лезвия при заданном критерии затупления. Эти соотношения играют важную роль в правильном назначении режима резания. Основой для получения стойкостной зависимости являются кривые износа. На рис.5.5,а показаны четыре таких кривых, полученных при различных значениях скорости резания. Линия критерия допустимого износа пересекает эти кривые в точках, даютттих значения стойкости лезвия при [c.109]

С улучшением качества отделки рабочих поверхностей инструмента повышается его стойкость. Инструмент с доведенными рабочими поверхностями обладает большими преимуществами но сравнению с недоведенными. Недоведенный инструмент имеет всегда поверхностные дефекты (мелкие зазубрины, выкрашивания, риски и т. п.), трудно выводимые при заточке. Они являются первоначальными очагами разрушения режущих кромок, вызывающими ускоренный и повышенный износ инструмента. У доведенного инструмента эти дефекты в большей части устранены. Доводка инструмента способствует получению правильной геометрической формы рабочей части инструмента, что повышает производительность и стойкость инструмента, а также качество обрабатываемой поверхности. Необходимо отметить, что режущие кромки получаются в результате сопряжения передней и задней поверхностей, поэтому чем чище выполнены эти поверхности, тем лучше лезвие инструмента. Более чистая и гладкая поверхность инструмента способствует снижению сил трения в процессе резания и уменьшению окисления металла, что особенно важно при высоких температурах, например при скоростном резании. Доведенный инструмент дает более равномерный и устойчивый износ рабочих поверхностей по сравнению с заточенным инструментом. [c.26]

Процесс срезания слоев металла протяжками осуществляется с помощью одного движения резания при отсутствии движения подачи за счет иревыщения ширины или высоты последующего зуба по отношению к ш ирине или высоте предыдущего. Большая общая длина режущих лезвий и однократный контакт каждого лезвия протяжки с деталью обеспечивают малый износ и большую суммарную стойкость инструмента, благодаря чему одна протяжка может обрабатывать большое количество деталей (до нескольких тысяч штук). Протягивание обеспечивает высокую точность обработки (до 2-го класса включительно) и высокий класс чистоты—уд-ьУЭ. [c.139]

При проектировании технологических процессов следует весьма тщательно подходить к выбору геометрических параметров режущих инструментов, которые при прочих равных условиях должны способствовать наиболее высокой его стойкости, что в конечном итоге повышает эффективность процесса обработки. Так, например, чем больше величина угла резания, тем больше деформация, тепловыделение и силы, действующие на резец [2], тем интенсивнее износ езца и ниже его стойкость. При уменьшении угла резания (увеличении положительного значения переднего угла) деформации, силы резания и тепловыделение снижаются и стойкость сначала повышается. Но вместе с увеличением переднего угла уменьшается угол заострения и объем головки резца, вследствие чего теплоотвод от поверхности трения резца и прочность режущего лезвия уменьшаются и, начиная с некоторого значения угла резания, износ повышается (возможно и выкрашивание режущей кромки), а стойкость понижается. Таким образом, всегда есть оптимальное значение угла резания (переднего угла), при котором стойкость будет наибольшей. [c.297]

Поверхность износа прилегает к главной режущей кромке, верщи-не резца, а также к вспомогательной режущей кромке. Поэтому, если у вновь заточенного резца или зуба фрезы вдоль всего режущего лезвия (а не только по главной режущей кромке) снять фаску под нулевым углом, то можно исключить период начального износа и с самого начала процесса резания работать в зоне так называемого нормального износа инструмента. Снижение радиального износа в начальный период работы резца обеспечит повышение размерной стойкости. [c.150]

Упрочнение поверхностного слоя. Высокая твердость поверхностного слоя, которая повышает сопротивление инструмента износу и обеспечивает длительный период его стойкости, имеет особое значение для процессов резания фигурным инструментом (сверла, развертки, фрезы, долбяки). Упрочнение поверхностного слоя быстрорежущей стали после ее закалки тем более важно, что при высокой температуре закалки быстрорежущей стали, достигающей 1250— 1300 , па лезвии получается обезуглероженпый поверхностный слой. [c.159]

Из приведенных значений показателей степеней следует, что 1) они меньше единицы, т. е. уменьшение скорости резания происходит медленнее по сравнению с увеличением глубины и подачи 2) показатель степени при подаче больше, чем показатель степени при глубине, т. е. увеличение подачи более резко сказывается на уменьшении скорости резания, нежапи увеличение глубины резания. Последнее объясняется тем, что при увеличении подачи вследствие повышения толщины среза и тепловыделения и неизменности длины активной части режущей кромки (см. фиг. 78, б) и объема головки резца (приходящегося на активную часть режущей кромки) термодинамическая нагруженность на единицу длины лезвия возрастает значительно интенсивнее, чем при увеличении глубины резания. При увеличении глубины резания толщина среза не увеличивается, а наряду с увеличением тепловыделения увеличивается активная часть режущей кромки, длина соприкосновения стружки с резцом и резца с заготовкой (см. фиг. 78, а), что приводит к повышенному теплоотводу, а следовательно, и к меньшему возрастанию термодинамической нагрузки на единицу длины лезвия резца по сравнению с увеличением подачи. Поэтому увеличение глубины резания будет в меньшей степени сказываться на повышении интенсивности износа резца и снижения его стойкости, а следовательно, в меньшей степени глубина резания будет влиять и на уменьшение скорости резания (при 5 < /) . [c.169]

Исследованиями [В. А. Ланды, Н. С. Дегтяренко, А. С. Ка-менковича, М. С. Дьячкова, Ю. А. Геллера и др.] установлено, что остаточный аустенит вызывает уменьшение стойкости режущего инструмента до двух раз, так как аустенит имеет меньшую прочность на срез и изгиб и меньшую теплостойкость по сравнению с мартенситом. В настоящее время определены допустимые величины процента остаточного аустенита на поверхности лезвий инструмента, превышение которых вызывает резкое увеличение износа инструмента при его эксплуатации. Исследованиями установлено, что основными факторами, вызывающими появление недопустимого прижога, являются завышенные режимы заточки, неправильный выбор характеристики шлифовального круга и снижение его режущей способности в процессе заточки. Но и при установлении рекомендованных бесприжоговых режимов на заточных полуавтоматах возможно появление прижогов на затачиваемых инструментах в результате действия таких случайных факторов, как колебания припуска под заточку на разных зубьях инструмента и изменения режущей способности шлифовального круга в процессе обработки. [c.598]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...