Тертя, знос і стійкість інструменту, електронна бібліотека

Тертя між стружкою і передньою поверхнею інструменту і між його головною поверхнею і поверхнею різання заготовки викликає знос ріжучого інструменту. В умовах сухого і напівсухого тертя переважає абразивне зношування інструменту. Високі температури і контактні тиску викликають наступні види зношування; окислительное - руйнування поверхневих оксидних плівок; адгезионное - виривання частинок матеріалу інструмента стружкою або матеріалом заготовки внаслідок їх молекулярного зчеплення; термічне - структурні перетворення в матеріалі інструменту.

При зносі різця на передній поверхні (рис. 1.9, а) утворюється лунка шириною b. а на головній задній поверхні - стрічка шириною h. У інструментів з різних матеріалів і при різних режимах різання переважає знос передньої або головною задньої поверхні. При одночасному зносі по цих поверхнях утворюється перемичка f.

Знос різця по головній задній поверхні (рис. 1.9, б) в процесі обробки змінює глибину різання, так як зменшується виліт різця на величину:

Значення зносу різця пропор-нальних часу обробки, тому в міру зростання значення і глибина різання (t) зменшується. Оброблена поверхня напів-чає конусоподібної з найбільшим (Dи) і найменшим (D) діаметром.

Кількісне вираження допустимого значення зносу називаються вають критерієм зносу. За критерій зносу приймають в більшості випадків знос інструменту по головній задній поверхні h. Допустимий знос для токарних різців:

· Зі швидкорізальної сталі h = 1,5 - 2 мм;

· З пластинками твердого сплаву h = 0,8 - 1 мм;

· З Мінералокераміческіе пластинками h = 0,5 - 0,8 мм.

Допустимому зносу інструменту відповідає певна його стійкість. Під стійкістю інструменту (Т) розуміють сумарний час в хвилинах його роботи між переточуваннями на певному режимі різання.

Стійкість токарних різців, що ріже частина яких виготов-кування з різних інструментальних матеріалів, становить 30 - 90 хв. Стійкість інструменту залежить від фізико-механічних властивостей матеріалу інструменту та заготовки, режиму різання, геометрії інструменту та умов обробки. Найбільший вплив на стійкість надає швидкість різання.

Між швидкістю різання (V) і стійкістю інструмента (Т) існує залежність:

де С - постійна величина; т - показник відносної стійкості (для різців т = 0,1 - 0,3).

Так як величина т мала, то стійкість різців різко падає навіть при незначному підвищенні швидкості різання. Тому обробку слід вести на розрахунковій швидкості. Ця умова легко здійсненно на верстатах з безступінчатим регулюванням частоти обертання шпинделя. На верстатах із ступінчастим регулюванням частоти обертання заготовки це неможливо, і ми змушені вести обробку на швидкості, менше розрахункової.

Знос інструменту призводить не тільки до зниження точності розмірів і геометричної форми оброблених поверхонь. Робота затупілась інструментом викликає зростання сили різання. Відповідно збільшуються складові сили різання, що викликає підвищену деформацію заготовки та інструменту і ще більш знижує точність і змінює форму оброблених поверхонь заготовок. Збільшуються глибина наклепаного поверхневого шару матеріалу заготовки і сили тертя між заготовкою і інструментом, що, в свою чергу, збільшує теплоутворення в процесі різання.

При обробці на налаштованих верстатах знос інструменту призводить до розсіювання розмірів оброблених поверхонь заготовок, що знижує якість збірки деталей в умовах взаємозамінності. Зменшити вплив зносу інструменту на точність обробки можна періодичної під налагодженням верстата.