Режущий инструмент - Филиппов Г.В.
Скачать (прямая ссылка):
Скалывание захватывает значительные участки режущей части, распространяющиеся на переднюю и заднюю грань за пределами контактной зоны.
!; Для пары материал инструмента — материал обрабатываемого изделия параметрами, определяющими прочность клина при скалывании, являются: угол заострения, передний угол, угол в плане режущей кромки, толщина среза. На потерю прочности режущей кромки значительное влияние оказывает ее износ. При лунко. образном износе действительные углы заострения уменьшаются^
20
ослабляется и прочность кромки. Пластическое разрушение режу: щей части происходит при предельных скоростях резания (для данной пары инструмент —обрабатываемое изделие) —скоростях, при которых инструментальный материал теряет свое свойство сопротивляться пластическому сдвигу. Предельными скоростями резания при обработке сталей средней твердости резцами из углеродистой стали марки У8 является скорость v = 15—20 м/мин, резцами из быстрорежущей стали — V = 80—120 м/мин, резцами, оснащенными твердым сплавом, —v = 600-f-1000 м/мин. При обработке труднообрабатываемых материалов эти скорости значительно снижаются.
В процессе резания со сверхтонкими стружками (s 0,015-г-ч-0,02 мм/об) и с высокими скоростями резания наблюдается «смазывание» режущей кромки или вершины инструмента («тепловое затупление»). Это затупление, объясняемое воздействием температуры и трения, характеризуется быстрой потерей прочности лезвия инструмента из быстрорежущих сталей и менее резкой потерей прочности лезвия инструмента из твердых сплавов.
Знание особенностей процесса резания и наиболее часто встречающихся видов разрушения режущих кромок позволяет разработать и использовать при эксплуатации инструмента методы борьбы с ними. Эти методы можно свести к двум основным группам:
1) использование рациональных режимов обработки на основе рекомендаций, приводимых в нормативах резания, и уточнения их в зависимости от условий обработки.
2) использование современных методов расчета инструмента.
С точки зрения эксплуатации инструмента критериями рациональности должны быть экономические критерии, в зависимости от которых выбираются режимы обработки и критерии затупления инструмента 1.
Из установленных видов разрушения режущей части: износа по задней и передней поверхностям, выкрашивания, сколов, пластической деформации, последние два устраняются при соответствующих условиях эксплуатации и надлежащем оформлении режущего клина-. Наличие сколов и участков с пластически деформированными кромками приводит к полной потере инструментом работоспособности и необходимости его замены.
Износ и выкрашивания при эксплуатации инструмента допустимы в определенных пределах; предельные значения износа и выкрашивания зависят от режимов резания, стоимости заточки (переточки) кромок после их затупления (достижения предельны^ значений); стоимости эксплуатации оборудования и других видов эксплуатационных затрат. Действительно, чем больше изцос,
1 Выбор режимов для каждого вида инструмента рассматривается в соответствующих разделах книги.
21
тем больше стойкость инструмента, больше съем продукции со станка. С другой стороны, чем больше изнсс, тем больше дефектный участок на режущих кромках, тем больше материала надо удалить с инструмента при его переточках для устранения дефектного слоя, тем больше стоимость переточки, больше стоимость восстановленного инструмента и затраты на инструмент. Что выгодней — надо рассчитать в каждом случае. Допустимый износ инструмента —это трудно контролируемый параметр. Практически определять износ непрерывно в процессе обработки в большинстве случаев невозможно, поэтому на практике пользуются другими критериями износа: вибрациями инструмента или станка, изменением цвета стружки, принудительной сменой инструмента через заданный промежуток времени его эксплуатации, ухудшением точности и качества обработанной поверхности, появлением на ней отдельных блестящих полосок, повышением усилий резания, повышением температуры обрабатываемого изделия или инструмента. Все эти практические критерии (за исключением технологических — ухудшения качества и точности поверхности) тесно связаны с физическими процессами износа.
Появление вибраций, повышение температуры и другие явления наблюдаются при достижении износа, близкого к критическому, при повышении которого происходит катастрофический износ, возможны поломка или сколы режущей части инструмента. Допустимый износ зависит от скорости резания: при больших скоростях он меньше, при малых — больше. Для инструмента общего назначения допустимый износ задается нормативами. Соблюдение при эксплуатации нормативных требований по износу снижает вероятность появления другого вида разрушения — скола. В автоматизированном производстве практикуется вместо задания определенного износа замена инструмента через заданный период стойкости, измеряемый числом отработанных циклов, числом обработанных изделий, пройденным путем, временем работы. Принудительная смена инструмента предотвращает возможность выхода инструмента или станка из строя в процессе резания в результате поломок и сколов.
