Фрезерное дело
профтехобразование

§ 63. Износ и стойкость фрез

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 переточками.

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. 196, а) при этом образуется площадка износа с углом а = 0. Главным образом по задней поверхности происходит износ твердосплавного инструмента.

Рис. 196. Износ режущего инструмента

При обработке вязких металлов наблюдается износ по передней поверхности в виде лунки на передней поверхности инструмента (рис. 196, б).

При работе изношенным инструментом увеличивается окружная составляющая сила резания и расход мощности.

Износ режущего инструмента приводит к ухудшению 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. 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. 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.

Рейтинг@Mail.ru