Износ резцов и их оптимальная геометрия

Резцы могут подвергаться всем рассмотренным выше видам износа. Момент затупления резцов при различных условиях работы характеризуется следующими признаками: ухудшением чистоты обработанной поверхности и изменением ее диаметра; появлением или возрастанием вибраций; изменением цвета и формы стружки; заметно усиливающимся искрением (при скоростном резании); повышением температуры резания; увеличением составляющих сил резания.
Установление момента затупления резца и своевременная его смена имеет большое практическое значение. Это особенно важно для станков-автоматов и автоматических линий. Поэтому имеются специальные приспособления, сигнализирующие о затуплении инструмента.
При снятии тонких стружек особое значение приобретает изменение радиуса округления лезвия в процессе износа инструмента. С увеличением радиуса возможность устойчивого резания уменьшается.
Результатами исследований установлено, что в начале работы резца радиус интенсивно увеличивается, а затем его величина несколько стабилизируется, колеблясь относительно некоторого среднего значения. Значительное увеличение радиуса в первоначальный период работы можно объяснить процессом приработки, когда происходит истирание неровностей рабочих поверхностей резца. Колебания величины радиуса округления лезвия, очевидно, объясняются увеличением площадок износа передней и задней поверхностей, примыкающих к округленной его поверхности, вследствие чего происходит самозатачивание, т. е. уменьшение радиуса р. В результате этого лезвие ослабляется и снова происходит увеличение радиуса р и этот процесс повторяется.
До начала работы радиус округления лезвия составлял 8 мкм. Для снижения интенсивности роста радиуса р в период приработки необходимо, чтобы класс чистоты рабочих поверхностей инструмента был как можно выше, порядка И-12. Этого можно достичь применением более мелкозернистого абразива при доводке инструмента.
При резании труднообрабатываемых материалов с тонкими стружками, когда износ резца сопровождается опусканием его лезвия, критерием допустимого износа может быть высота ступеньки, так как передняя поверхность изнашивается более интенсивно, чем задняя. При тонком точении титанового сплава допустимый износ hc = 45 ч 60 мкм, а радиальный износ резца при s = 0,062 • 10~3 м/об и радиусе закругления вершины резца г = 0,4 • 10~3 м равен 10 мкм.
Плоскую форму без фаски используют при обработке хрупких металлов (чугуна, бронзы и др.) и твердых сталей (высоколегированных и закаленных) с пределом прочности ав > 1180 МПа.
Плоскую форму с фаской применяют при обработке ковкого чугуна, стали и стального литья сов< 800 МПа, а также сав> 800 МН/м2 при недостаточной жесткости системы СПИД.
Резцом криволинейной формы без фаски обрабатывают стали малой и средней твердости при а < 0,2 • 10~3 м; с фаской — стали малой и средней твердости с толщиной среза а > 0,2 • 10~3 м.
Передняя поверхность плоская без фаски может быть расположена под положительным или отрицательным передним углом. Фаска как у плоской, так и у криволинейной формы передней поверхности также может иметь положительный или отрицательный передний угол.
Криволинейная форма передней поверхности способствует уменьшению дополнительной усадки стружки, так как с увеличением переднего угла уменьшается трение.
Фаска увеличивает механическую прочность и теплоустойчивость резца. Хрупкие инструментальные материалы (твердый сплав, минералокерамика) плохо сопротивляются деформации изгиба, но значительно лучше сопротивляются деформации сжатия. При наличии фаски, когда угол > 90°, вершина резца работает на сжатие. Это увеличивает механическую прочность резца. Теплоустойчивость его повышается за счет увеличения угла заострения.
При работе резцами с фаской силы резания и усадка стружки не возрастают, так как последняя скользит по участку передней поверхности, который имеет положительный передний угол. Это условие соблюдается, если ширина фаски меньше длины контакта стружки с резцом. Обычно ширина фаски колеблется в пределах (0,2 : 1,0) • 10-3 м. Чем больше толщина среза, тем шире фаска. В среднем можно принять = (1,0 — 2,0) а, где а — толщина среза. Для минералокерамических резцов рекомендуется ширину фаски принимать равной = 0,5 • аК, где К — коэффициент усадки стружки. Если ширина фаски будет соизмерима с длиной линии контакта стружки с резцом, то форма передней поверхности с фаской переходит в форму передней поверхности без фаски. В этом случае усадка стружки и силы резания будут зависеть от переднего угла на фаске.

загрузка...

Похожие сообщения

Написать комментарий

Комментариев нет коммент.

Написать ответ


[ Ctrl + Enter ]