3.5. Виды и критерии износа. Расчет количества переточек

и срока службы режущих инструментов

В процессе резания передние и задние поверхности лезвия инструментов находятся в подвижном контакте с обрабатываемым материалом. Давление на контактных площадках лезвия зависит от вида инструмента, режимов резания и свойств обрабатываемого материала и может колебаться в пределах от 2 до 70 ГПа [4, 5].

В процессе эксплуатации на инструментах могут быть следующие виды износа [1-3]:

— износ по задней поверхности с образованием площадки износа - h₃ (рисунок 23, а). Этот вид износа наблюдается у инструментов, работающих на чистовой обработке с малыми толщинами срезаемого слоя;

— износ по передней поверхности с образованием лунки, которая располагается от режущей кромки на величину f и имеет длину в, радиус r и глубину h_л (рисунок 23, б). Этот вид износа наблюдается у инструментов, работающих на черновой обработке с большими толщинами и подачами;

— износ по передней и задней поверхностям с образованием лунки и площадки износа (рисунок 23, в).

Рис. 23. Износ лезвий режущих инструментов

Последний вид износа наиболее часто встречается при обработке в широком диапазоне режимов резания сталей и сплавов разнообразными инструментами (резцы, фрезы, сверла и др.).

Для количественной оценки износа лезвий широко используются линейные методы измерения h_л, в и других величин с применением специальной лупы или микроскопов МБИ, УМИ-I и др.

В процессе эксплуатации износ лезвий прогрессирует и может достигать значительных размеров, при которых возникают большие силы резания и температура, возможны потери размеров и их ухудшение обработанных поверхностей деталей.

Кроме этого, величина износа влияет на припуск, снимаемый при переточках, а также на общий срок службы инструмента [1,2].

На практике рекомендуется применять следующие нормативные критерии износа h_з и h_л:

- для инструментов из быстрорежущих и углеродистых инструментальных сталей:

h_з = 0,3 ÷1мм и h_л = 0,2 ÷ 0,4 мм;

- для инструментов, оснащенных твердыми сплавами:

h_з = 0,3 ÷ 0,5 мм и h_л = 0,1 ÷ 0,2 мм;

- для инструментов из алмазов, минералокерамики и СТМ:

h_з = 0,5 ÷ 0,3 мм и h_л ≤ ОД мм.

По достижении этих величин режущий инструмент рекомендуется отправлять на переточку.

При переточках рекомендуется снимать по передней поверхности слой мм и по задней поверхности мм, что позволяет восстанавливать режущие свойства и геометрию инструмента.

Одним из важных параметров любого режущего инструмента является количество переточек n и общий срок его службы , где Т - период стойкости в минутах. В зависимости от типа РИ, режимов резания, обрабатываемого материала и других факторов Т изменяется от 30 до 240 мин.

При проектировании РИ конструктор должен рассчитать величину n и стремиться к тому, чтобы она была как можно больше.

Количество переточек зависит от многих факторов и, в первую очередь, от размеров рабочей или режущей части, прочности зубьев, точности размеров профиля обрабатываемых деталей. Рассмотрим расчет величины n от перечисленных выше факторов.