Интенсивность износа инструмента

Интенсивность износа инструмента в зависимости от принимаемого метода его оценки определяется простыми значениями и выражаются соответственно в мм, кв.мм или мг на единицу времени х (мин) или пути движения резания L (м) инструмента или на 1 кв.м обработанной поверхности заготовки. Интенсивность износа определяется нагрузкой, действующей\' на режущие кромки инструмента, и способностью их воспринимать эти нагрузки. Величина нагрузки, действующей на режущую кромку, определяется скольжением стружки и обрабатываемой поверхности заготовки по рабочим поверхностям инструмента, происходящим при больших скоростях, высоких температурах и давлениях. Воздействие этих факторов вызывает износ рабочих поверхностей инструмента, а также создает сложное объемное напряженное состояние режущего клина, переменное во времени. Работа с таким оборудованием требует у операторов станков наличия спецодежды.

Причинами последнего при безвибрационной работе являются изменение формы режущих кромок вследствие износа, появление микротрещин и внутренних напряжений, колебание значений усилий и температур при врезании и выходе инструмента. Поэтому стойкость инструмента зависит от двух постоянно действующих и тесно связанных между собой процессов — износа при трении рабочих поверхностей инструмента о стружку и обрабатываемую поверхность заготовки и разрушения их под действием нагрузок, возникающих в процессе резания. Таким образом, способность инструмента воспринимать действующую при резании нагрузку определяется сопротивлением режущих кромок истиранию и его прочностными характеристиками при высокой температуре, а также при постоянной и знакопеременной нагрузках. Можно считать, что эти факторы вызывают два вида износа — истирание и выкрашивание, существующие одновременно и сопутствующие друг другу. Эти понятия не являются полностью противоположными по своему физическому существу, так как «трение можно рассматривать как ряд маленьких ударов, происходящих друг за другом и друг подле друга». Поэтому под истиранием условно понимают постепенно нарастающий износ без заметных следов неравномерностей его образования во времени, а под выкрашиванием— износ, связанный с заметным отделением значительных частиц материала.

Выбор определенного вида инструментального материала для данного процесса механической обработки определяется условиями нагружения и соотношением характеристик этого материала по прочности и износоустойчивости. Так, для твердосплавных инструментов, работающих в условиях постоянно или кратковременно действующих вибраций, наблюдается значительная интенсификация выкрашивания. Этот вид износа приобретает решающее значение на операциях, процесс резания которых связан с интенсивными вибрациями, например, при глубоком сверлении, или с прерывистым характером резания. Помимо переменности механического и термического воздействий на режущую кромку прерывистое резание приводит к возрастанию усилий резания в момент врезания; величина его, например, для стали ЭИ661 составляет 20—30%. В условиях прерывистого резания наиболее неблагоприятно проявляет себя характерное для жаропрочных материалов явление схватывания стружки с рабочими поверхностями инструмента; срыв налипших частиц приводит к поверхностным микро- и макровыкрашиваниям твердого сплава.