A A A

_

Износ и стойкость фрез PDF Печать E-mail
Добавил(а) Administrator   
03.04.12 07:01

В процессе резания на снятие стружки с заготовки затрачивается определенная работа на преодоление упругих и пластических деформаций, а также трения по передней и задней поверхностям инструмента.
Трение вызывает износ режущего инструмента и уменьшает периоды стойкости инструмента.
Под стойкостью инструмента понимают период его работы (в минутах) между двумя последовательными пере- точками.
Каждый инструментальный материал, как указывалось выше, способен сохранять свои режущие свойства лишь до определенной температуры в зоне резания. При превышении этой температуры наступает мгновенная посадка режущего инструмента. В таких случаях иногда говорят, что инструмент «сгорел».
Образующееся в процессе резания тепло оказывает влияние не только на стойкость инструмента, но и на точность обработки заготовок. Дело в том, что при резании обрабатываемая заготовка нагревается, а при остывании размер детали, как известно, уменьшается.
Износ режущего инструмента происходит как по передней, так и по задней поверхности. При обработке хрупких металлов (чугун, бронза) износ инструмента происходит по задней поверхности (рис. 257, а) с углом α=0. Главным образом по задней поверхности происходит износ твердосплавного инструмента.

Износ инструмента
При обработке вязких металлов наблюдается износ по передней поверхности в виде лунки на передней поверхности инструмента (рис. 257, б).
При работе изношенным инструментом увеличивается окружная составляющая сила резания и расход мощности.
Износ режущего инструмента приводит к ухудшению чистоты обработанной поверхности.
При черновом фрезеровании торцовыми фрезами износ по задней грани допускается до 1,5 - 2 мм, при чистовом фрезеровании - до 1 мм.
При выборе режимов резания исходят из того, чтобы предельный износ происходил через определенный промежуток времени -- период стойкости. Период стойкости фрез различных типов составляет 90 = 320 мин в зависимости от размера фрезы и ее назначения.
Влияние различных факторов на стойкость. Стойкость режущего инструмента Т зависит от трех физических параметров: скорости резания v, толщины среза а и ширины среза b. Эта зависимость имеет вид
T = CT/vm1 * ax1 * by1, (70)
где СT - постоянный коэффициент, зависящий от физико-механических свойств обрабатываемого материала, материала режущей части инструмента и других условий обработки; 
m1 x1 y1 - показатели степеней v, а и b. 
По многочисленным экспериментальным данным показатель степени m чаще всего равен 5. Если принять значения показателей степеней при а и b по экспериментальным данным автора, полученным при точении и фрезеровании стали 45 инструментом, оснащенным твердым сплавом Т15К6, а именно: х=1,0; у=0,3, то формула (70) примет вид 
Т = CT/v5ab0,3
Следовательно, с увеличением скорости резания, толщины и ширины среза стойкость падает, однако все эти параметры по-разному влияют на стойкость инструмента. Наибольшее влияние на стойкость режущего инструмента оказывает скорость резания. Так, при увеличении скорости резания на 12 - 13% (при прочих постоянных условиях) стойкость режущего инструмента снижается в 2 раза. При увеличении скорости резания на 25% стойкость снижается в 4 раза, а при увеличении скорости резания в 2 раза стойкость снижается в 32 раза. 
Стойкость режущего инструмента обратно пропорциональна толщине среза. Так, например, при увеличении подачи при точении или увеличении подачи на зуб при фрезеровании в два раза (следовательно, и толщины среза в два раза) стойкость снизится также в два раза.
Ширина среза оказывает еще меньшее влияние на стойкость инструмента. Это означает, что глубина резания при точении и торцовом фрезеровании или ширина фрезерования при цилиндрическом фрезеровании незначительно влияет на стойкость инструмента. Следует отметить, что формула (70) справедлива лишь в определенных пределах значений Т; с увеличением Т показатель степени m уменьшается. При прочих равных условиях (скорость резания, толщина и ширина среза и др.) стойкость зуба фрезы ниже стойкости токарного резца в 7 - 10 раз (по данным автора). Это можно объяснить прерывистостью процесса фрезерования и переменным сечением среза при фрезеровании.