Работоспособность режущих инструментов

Работоспособность РИ – это состояние РИ при котором он выполняет процесс резания с заданными техническими требованиями или условиями (требования по точности обработки, по качеству обработанной поверхности, по износу РИ и т.д.).

Период стойкости РИ – время работы РИ между двумя его переточками: Т, мин.

Полный период стойкости РИ: , мин, где n – количество переточек.

В зависимости от условий резания РИ может подвергаться различным видам износа, которые могут протекать одновременно или какой-то из них может преобладать. Различают 4 вида износа: абразивный; адгезионный; диффузионный; окислительный. В процессе резания может происходить хрупкое разрушение РИ, протекающее в виде выкрашивания режущих кромок и сколов режущей части РИ. При высоких температурах (900º - 1200º для твердосплавного РИ) в поверхностных слоях РИ может происходить пластическое течение материала инструмента, оно сопровождается вырывом отдельных твердых включений ИМ и пропахиванием ими контактных площадок РИ и «намазыванием» ИМ на прирезцовые слои стружки. Кроме этого при высоких температурах и удельных напряжениях может также происходить опускание вершины режущего клина и выпучивание материала инструмента по передней и задней поверхности, что вызывает изменения геометрии режущего клина.

В зависимости от условий резания износ РИ может происходить:

1. Преимущественно по задней поверхности;

2. Преимущественно по передней поверхности;

3. Равномерное как по передней, так и по задней поверхности.

Снизить износ и повысить период стойкости РИ можно следующими способами:

1. Создание новых марок инструментальных материалов.

2. Совершенствование конструкции РИ и оптимизация геометрических параметров режущей части инструмента.

3. Применение СОЖ.

4. Уменьшение шероховатости контактных площадок РИ (доводка).

5. Упрочнение поверхностного слоя РИ путем изменения его структуры и состава.

6. Упрочнение поверхностного слоя РИ путем нанесения твердых износостойких покрытий.

Для достижения оптимальной производительности с одной стороны и максимальной стойкости РИ с другой необходимо, чтобы РИ работал в условиях, приближенных к идеальным. Основным критерием таких условий является оптимальная температура и, как следствие, - оптимальная скорость резания, которой соответствует оптимальная температура резания.

Рис. 7. Износ режущего инструмента: а) расположение очагов износа на токарном резце; б) фаска износа величиной hз на задней поверхности РИ; в) лунка износа шириной В и глубиной hл на передней поверхности РИ, расположенная на расстоянии fп от режущей кромки