Запорожец Издания
возрастают приблизительно пропорционально времени работы инструмента. Расстояние лунки от режущей кромки / уменьшается, лунка соприкасается с режущей кромкой и далее последняя опускается и округляется. Вначале образующаяся лунка облегчает процесс резания, так как передний угол при этом возрастает; когда же радиус р округления режущей кромки увеличивается, то передний угол уменьшается, и процесс резания затрудняется. Высота износа задней поверхности на протяжении значительного периода работы возрастает примерно пропорционально времени работы инструмента, а затем интенсивность увеличения hg возрастает. Интенсивный рост ftg вызывается наличием высокой температуры и давления в зоне трения. Повышение температуры и давления связано с уменьшением переднего угла после соприкосновения лунки с режущей кромкой и отсутствия зазора на значительной длине задней поверхности. Участок, на котором элемент износа kg имеет значительную интенсивность роста, называется участком ускоренного износа. Таким образом, элемент износа hg наиболее полно показывает выход резца из строя. В процессе работы инструментов происходит также скругле-ние их режущих кромок. У инструментов, заточенных и доведенных, режущие кромки хорошо заострены и имеют незначительный радиус округления р, составляющий обычно 10-20 мк. В связи со значительными напряжениями вблизи режущей кромки последняя, изнашиваясь, скругляется и р может достигать десятых долей миллиметра. Существенное влияние на характер износа инструмента оказывают физико-механические свойства обрабатываемого материала. Вязкие материалы изнашивают переднюю поверхность инструмента в большей мере, чем заднюю, а хрупкие - создают износ главным образом задних поверхностей. Указанное явление вызвано тем, что сливная стружка, образующаяся при обработке вязких материалов, создает значительную работу трения на передней поверхности инструмента, в то же время стружки надлома или сыпучая, образующиеся при обработке хрупких материалов, формируются вблизи режущей кромки и имеют незначительный путь трения вдоль передней поверхности, а поэтому и работа тре- 10 20 30 to 50 60 70 мин Продолжительность работы резца Рис. 54. Характер изменения параметров износа во времени НИЯ здесь невелика. При обработке материалов значительной прочности возникают большие напряжения и температуры в зонах контакта и, следовательно, более интенсивный износ инструмента. Более интенсивный износ будет также при обработке материалов с низкой теплопроводностью, создающих значительный нагрев зоны резания и материалов с абразивными свойствами, содержащих твердые включения. Сюда относятся нержавеющие и жаропрочные стали и сплавы, полупроводниковые материалы и кварцесодержащие материалы. Материал режущего инструмента хорошо противостоит износу при большей твердости и отсутствии сваривания с обраба- 3,5 3,0 0 2 4 6 а] 8 01° мм 0,7 10 12 11 16 18 20 22 f В) Рис. 55. Влияние геометрии резца на износ: а - влияние заднего угла а; б - влияние переднего угла V тываемым материалом в условиях резания. Износ инструментов из твердых сплавов значительно меньший, чем выполненных из инструментальных сталей. При работе с малыми скоростями резания инструменты из твердых сплавов часто интенсивно изнашиваются в связи с наличием при этом сваривания твердого сплава со стружкой. Глубина резания, подача и скорость резания влияют на износ следующим образом. Наиболее интенсивно износ возрастает с увеличением скорости резания, подача влияет слабее и еще в меньшей мере влияет глубина резания. При черновых работах со значительными подачами и пониженными скоростями резания относительно возрастает износ передней поверхности. При чистовых работах с малыми подачами и большими скоростями резания возрастает износ задних поверхностей. Параметры износа и Bg пропорциональны ширине среза. Рассмотрим влияние углов резца а, у и ф на износ. С увеличением заднего угла а (рис. 55, а) ha уменьшается. Это вызвано тем, что длина и напряжения контакта детали с задней поверхностью инструмента с ростом заднего угла уменьшаются. Передний угол у (рис. 55, б) существенно влияет на износ передней поверхности. С увеличением переднего угла износ снижается, что вызвано падением сил стружкообразования и снижением напряжений и температур на передней поверхности. С уменьшением главного угла в плане ф износ передней и задней поверхностей снижается в связи с уменьшением при этом толщины среза. Приведенные зависимости показывают, что соответствующим выбором углов можно снизить износ инструмента и увеличить количество допустимых переточек. Работа инструмента на участке ускоренного износа нецелесообразна, так как при этом небольшое увеличение стойкости приведет к значительному увеличению слоя, снимаемого при переточке, что снизит количество допустимых переточек и увеличит стоимость переточки, повысит расход инструмента и затраты на него. Кроме того, возрастание сил резания на участке ускоренного износа вызывает опасность поломки инструмента. Работу следует прекращать в начале участка ускоренного износа. Износ, соответствующий этому моменту работы, называется оптимальным и обеспечивает наименьший расход инструмента. Износ, при котором затраты на инструмент наименьшие, называется экономическим, также находится в начале участка ускоренного износа и обычно немного превышает оптимальный. Для твердо сплавных резцов обычно квп = 1,5-н2 мм. Для быстрорежущих резцов при работе с охлаждением h, = 1,5ч-4 м,м (для грубых работ - больший). Для резцов из вязких танталотитановольфра-мовых сплавов hon такой же, как и для быстрорежущих резцов. При обработке материалов значительной вязкости Нд,. приходится снижать в связи с увеличением сил, действующих на задние поверхности. В частности, при точении жаропрочных сталей и сплавов твердосплавными резцами Лзо„ == 0,60,8 мм. Иногда работа прекращается до достижения оптимального износа в связи с увеличением шероховатости поверхности, возрастанием сил резания или потребляемой мощности, потерей размера или фасонного профиля детали. Износ, соответствующий рассмотренным условиям, называется технологическим. В случае потери размера возможна подналадка резца. При работе на универсальном оборудовании подналадка выполняется опытным рабочим вручную, а в условиях автоматического производства - с помощью авто-подналадчиков, устройств, подводящих резец по мере его износа к обрабатываемой заготовке (см. гл. XXIV). 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 [ 25 ] 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129
|