Знос ріжучих інструментів

Знос ріжучого інструмент а при різанні металів значно відрізняється від зносу деталей машин. Зона різання характеризується високою хімічною чистотою, що труться, високими температурою і тиском в зоні контакту.

Механізм зносу інструменту при різанні металів дуже складний. Тут мають місце абразивний, адгезійний і дифузний знос. Питомий вплив кожного з них залежить, від властивостей контактуючих матеріалів (інструмент - деталь), умов обробки і перш за все від швидкості різання.

Абразивний знос інструменту полягає у впровадженні матеріалу стружки в робочу поверхню інструменту. При цьому відбувається з'їм металу з робочої поверхні інструменту мікроцарапаніем.

Адгезійний знос інструменту відбувається в результаті прилипання труться, і подальшого відриву дрібних частинок матеріалу інструмента. Результатом цього зносу є кратери на робочих поверхнях інструменту; при злитті кратерів утворюються лунки зносу. При цьому дія абразивного зносу посилюється в зоні низьких і середніх швидкостей різання. Зменшити адгезійний знос можна підвищенням твердості інструмента.

Дифузійний знос інструменту відбувається в результаті взаємного розчинення металу деталі і матеріалу інструменту. На активність процесу розчинення впливає висока температура контактного шару, що виникає при високій швидкості різання. Тому дифузний знос можна розглядати як один з видів хімічного зносу. Це призводить до зміни хімічного складу і фізико-хімічних властивостей поверхневих шарів інструменту і знижує його зносостійкість. При різанні твердим сплавом дифузія викликає часткове зменшення вмісту вуглецю в поверхневому шарі інструменту внаслідок переходу його в оброблюваний метал. Це збільшує крихкість дефектного шару і підвищує інтенсивність зносу інструменту.

Найбільший вплив на інтенсивність зносу надає швидкість різання, менше - подача і глибина різання. Тому для підвищення продуктивності обробки необхідно перш за все збільшувати глибину різання і подачу і, тільки цілком використавши ці можливості, слід підвищувати швидкість різання.

Як правило, інструменти зношуються по задній і передній поверхнях. За критерій зносу зазвичай приймається допустима величина hз зношеної майданчика на задній поверхні інструменту (рис. 84).

Мал. 84. Геометричні форми зносу токарного різця. hз - величина зносу по задній поверхні, hр - радіальний знос, Hл - глибина лунки, rо - радіус округлення, α - задній кут

Наприклад, для твердосплавних різців при чорновій обробці знос складає для стали 1,0-1,4 мм, для чавуну - 0,8 1,0 мм, а при чистової обробки для сталі - 0,4-0,6 мм, для чавуну - 0,6-0,8 мм.

При чистової обробки деталей за критерій зносу приймаються конструктивно-технологічні вимоги до деталей. Вони характеризують допустиму величину зносу, при перевищенні якої точність одержуваних розмірів і шорсткість обробленої поверхні перестає задовольняти заданим на операцію технічним умовам. Так, технологічним критерієм зносу мірних інструментів для обробки отворів, наприклад розгорток, є гранична величина зносу інструменту по задній поверхні, при якій отримується в результаті обробки отвір починає виходити за межі заданого допуску на розмір або по шорсткості поверхні.

Експлуатація немірних інструментів без підналагодження визначається розмірної стійкістю інструмента, т. Е. Часом, протягом якого забезпечується обробка в поле допуску до зняття інструменту на переточування.

Стійкість інструменту характеризує його здатність без переточування можливо тривалий час забезпечувати обробку заготовок різанням відповідно до технічних вимог.

Величина стійкості визначається часом безпосередньої роботи (виключаючи час перерв) інструменту від переточки до переточування до настання прийнятого критерію затуплення. Це час називається періодом стійкості, а іноді для сокращенія- просто стійкістю інструмента, воно позначається Т і вимірюється в хвилинах.