Теоретические сведения.

Лабораторная работа № 6

ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗНОСА РЕЗЦОВ И получение ЗАВИСИМОСТИ периода СТОЙКОСТИ ОТ параметров режима резания (СКОРОСТИ РЕЗАНИЯ)

 

Цель работы. Изучение видов износа резцов; ознакомление с методами измерения износа; расчет допустимой величины износа по критерию оптимального износа; получение зависимости стойкостиот скорости резания.

Теоретические сведения.

В процессе резания в результате трения стружки о переднюю поверхность инструмента, а задней поверхности инструмента — о поверхность детали и температурных факторов происходит изнашивание, контактных площадок инструмента. Hа задней грани появляется площадка износа с задним углом, равным нулю; на передней поверхности образуется лунка (рис. 1).

Рис. 1. Виды износа резца

 

Появление площадки износа на задней поверхности инструмента искажает его форму; при этом увеличивается трение, ухудшаются условия работы. При значительной величине площадки износа на задней поверхности инструмента (h₃) резко возрастает сила резания и температура.

Увеличение лунки на передней поверхности опасно только тогда, когда лунка и площадка износа на задней поверхности соединяются. В этом случае режущая кромка разрушается, наступает, так называемый, катастрофический износ, до которого доводить инструмент нельзя.

Поэтому основной мерой величины износа является высота площадки износа на задней поверхности инструмента. Дополнительной мерой величины износа является глубина h и ширина В лунки на передней поверхности инструмента. Измеряется также расстояние от лунки до режущего лезвия (f).

Износ измеряется с помощью лупы с делениями или на инструментальном микроскопе, а глубина лунки — индикатором с игольчатым наконечником. Суммарный износ можно определить взвешиванием инструмента.

Закономерность нарастания величины износа в зависимости от времени работы инструмента отображается кривой износа (рис. 2).

Рис. 2. Зависимость износа задней поверхности резца от времени его работы

I – период приработки (начальный износ). Высота площадки износа по задней поверхности интенсивно нарастает до небольшой величины.

II – период нормального износа. Износ постепенно увеличивается пропорционально времени работы.

III – период повышенного износа, переходящего в катастрофический. Он наступает из-за того, что при достаточно большой величине износа растут сила и температура резания, что еще большее ухудшает условия резания. В некоторый момент износ быстро увеличивается в размерах, лунка на передней поверхности и площадка износа на задней поверхности соединяютсяи режущая кромка разрушается

 

Кривая износа резцов, оснащенных твердым сплавом, отличается плавным нарастанием износа во времени. Интенсивный износ инструмента с пластинками твердого сплава может проявляться в виде больших сколов (разрушений) режущей кромки.

Для рациональной эксплуатации режущего инструмента и получения деталей заданного качества нужно установить допустимую величину износа, при достижении которой дальнейшая работа инструмента должна быть прекращена и инструмент переточен.

Признаки, по которым можно судить, что инструмент достиг предельно допустимой величины износа, называются критериями износа, или критериями затупления:

· Критерий блестящей полоски. При большой величине износа металл на обработанной поверхности детали сминается, образуется блестящая полоска (при обработке стали).

· Силовой критерий. Можно судить о затуплении резца по резкому увеличению сил резания. Для этого необходимо работать, применяя динамометры.

· Технологический критерий. Этот критерий применяется при чистовой обработке деталей. Значительное увеличение износа сопровождается ухудшением шероховатости обработанной поверхности, недопустимым изменением размеров детали. Инструмент считается затупленным, когда обработанная поверхность престает отвечать технологическим требованиям к ней (размеры могут выходить из поля допуска).

· Критерий оптимального износа. При черновой обработке для обеспечения наиболее полного и экономичного использования инструмента пользуются критерием оптимального износа. За оптимальную величину износа принимают такую его величину, при которой обеспечивается наибольший полный период стойкости режущего инструмента.

Время резания новым или переточенным режущим инструментом до его отказа, т.е. до достижения предельно допустимой величины износа, называется периодом стойкости или стойкостью. Период стойкости обозначается буквой Т и измеряется в минутах.

Иногда для выражения технологических возможностей стойкость измеряют в метрах пути резания (линейная стойкость) или в количестве одинаковых деталей обработанных между двумя переточками. Стойкость резца, соответствующая определенному радиальному износу, называется размерной стойкостью.