Определяемая сочетанием подачи и глубины резания, обеспечивающим

удовлетворительное стружкообразование

 

Для получения той или иной стружки применяют различные способы завивания и дробления стружки, а именно: определенную геометрию режущей части резца; уступы и лунки на передней поверхности резца; накладные стружколомы нерегулируемые и регулируемые; экранные стружколомы; вибрационное резание с использованием вынужденных колебаний или автоколебаний.

Стружколомание при помощи специально подобранной геометрии (рисунок 6) не требует дополнительных приспособлений и легко осуществляется. Подбор геометрических параметров у таких резцов осуществляется так, чтобы обеспечить при резании завивание стружки и ее направление на деталь, в результате чего она ломается.

 

Рисунок 6 – Стружколомы как часть конструкции пластины

 

В определенной зоне режимов резания такая геометрия резца является достаточно эффективным способом ломания и отвода стружки. Стружколомы в виде уступов на передней поверхности (рисунок 7, а) препятствуют свободному сходу стружки и заставляют ее завиваться или ломаться на отдельные части. Размеры уступов определяются опытным путем и зависят от режимов резания.

Рассматриваемые стружколомы в виде уступа применяются редко из-за сложности изготовления и недостаточного деформирования стружки в случае погрешности его формы.

Завивание и слом стружки можно получить при помощи лунки на передней поверхности (рисунок 7, б). Этот способ наиболее распространен. Размеры лунки выбираются в зависимости от режимов резания и свойств обрабатываемого материала.

Применение лунок не является универсальным способом дробления стружки. Так как лунка определенных размеров может обеспечить дробление и отвод стружки в относительно узких пределах режимов резания. Она понижает прочность режущей кромки, усложняет заточку инструмента.

Накладные нерегулируемые стружколомы (рисунок 7, в) выполняются в форме пластинки твердого сплава, припаянной к передней поверхности резца.

Рассматриваемые стружколомы имеют значительно большую высоту по сравнению с уступами на передней поверхности, что позволяет использовать их в широких пределах режимов резания. К недостаткам стружколомов в форме припаянной пластины следует отнести сложность изготовления и переточки, увеличение расхода твердого сплава, недостаточную универсальность. Вместо припайки пластинки стружколома могут закрепляться механически на передней поверхности резца.

Накладные регулируемые стружколомы обычно представляют собой устройства, независимые от резца, закрепляемые на суппорте станка (рисунок 7, г). Они позволяют изменять в широких пределах положение рабочего уступа стружколома, что обеспечивает их эффективное применение при различных режимах резания. Накладные стружколомы не получили широкого распространения вследствие их громоздкости, сложности установки и подналадки. Этот же недостаток присущ и экранным стружколомам (рисунок 7, д).

Надежное и устойчивое дробление стружки независимо от условий обработки получено в результате применения вибрационного резания. В этом случае резцу сообщаются дополнительные колебательные движения в направлении подачи, вследствие чего изменяется толщина среза в процессе резания и обеспечивается дробление стружки.

 

 

 

 

Рисунок 7 – Типы стружколомов

 

В процессе резания происходит износ инструмента, вызывающий изменение формы режущей кромки, геометрии инструмента, увеличение силы резания и ухудшение качества обработки. Если инструмент вовремя не переточить, то восстановить нужную форму можно только при снятии большого слоя инструментального материала. Поэтому важно знать, как определить момент, когда следует переточить режущий инструмент.

 

Износ режущего инструмента

 

Основной причиной износа лезвий инструментов является трение. Первые признаки изнашивания режущих кромок инструментов, как правило, обнаруживаются уже в самом начале резания. Наиболее заметены ранние признаки изнашивания у твердосплавных инструментов. В начальный момент резания у них происходят микровыкрашивания в местах угловых переходов, которыми являются места сопряжения главных и вспомогательных режущих кромок, а также сами режущие кромки лезвий.

На протяжении всего времени резания изнашивание непрерывно продолжается и размеры видимых признаков износа лезвий увеличиваются. По прогрессирующим размерам износа лезвий принято принимать решение о допустимости или недопустимости дальнейшей работы инструмента.

В зависимости от условий резания видимые признаки износа находятся на разных участках лезвий инструментов. Проще всего это общее для всех видов инструментов положение рассмотреть на примере резца.

 

Таблица 7 – Износ режущего инструмента

 

Характер износа	Причина	Устранение
Износ по задней поверхности	Износ по задней поверхности: a - быстрый износ по задней поверх-ности, вызываю-щий ухудшение качества обрабо-танной поверх-ности и/или выход размера за пределы поля допуска;     b,c - образование проточин, снижающих качество обработанной поверхности и вызывающих опасность скола режущей кромки.	Слишком большая скорость резания или недостаточная износостойкость.     Химический износ (окисление); абразивный износ.	Уменьшить скорость резания. Выбрать более износостойкую марку сплава. Выбрать марку сплава с покрытием Al2O3. Для материалов, упрочняющихся в процессе обработки, выбрать меньший главный угол в плане или более износостойкую марку сплава.   Уменьшить скорость резания. (При обработке жаропрочных сплавов керамикой, наоборот увеличить скорость резания). Выбрать безвольфрамовый твердый сплав
Лункообразование	Интенсивное лункообразование, приводящее к ослаблению режущей кромки. При возможном разрушении вспомогательной режущей кромки произойдет ухудшение чистоты обработки.	Усиленный диффузионный износ из-за слишком высокой температуры на передней поверхности.	Выбрать марку сплава с покрытием Al2O3. Выбрать пластину с положительными передними углами. Сначала уменьшить скорость резания для снижения температуры, если не поможет уменьшить и подачу.

 

Продолжение таблицы 7

 

Характер износа	Причина	Устранение
Пластическая деформация	Пластическая деформация: a – опускание кромки; b – вдавливание задней поверхности, ведущая к ухудшению формирования стружки и снижению чистоты обработки. Повышает опас-ность интенсив-ного износа по задней поверхно-сти, что может привести к поломке пластины.	Слишком высокая температура в зоне резания в сочетании с большими усилиями.	Выбрать более прочную марку сплава с увеличенной стойко-стью пластической деформации. Уменьшить скорость резания. Уменьшить подачу.
Наростообразование	Нарост ухудшает чистоту обработки и ведет к выкрашиванию режущей кромки в момент его срыва.	Обрабатываемый материал налипает на пластину, образуя нарост из-за: – низкой скорости резания, – отрицательного переднего угла на режущей кромке.	Увеличить скорость резания. Выбрать пластину с положительным передним углом
Повреждение стружкой	Повреждение сходящей стружкой участка режущей кромки, не находящегося в работе. Могут быть повреждены как верхняя, так и опорная поверхности пластины.	При сходе стружка ударяет по режущей кромке.	Изменить подачу. Выбрать пластину с другой геометрией передней поверхности.

Окончание таблицы 7

 

Характер износа	Причина	Устранение
Выкрашивание	Выкрашивание режущей кромки, ведущее к ухудшению качества обработанной поверхности и чрезмерному износу по задней поверхности.	Слишком хрупкая марка твердого сплава. Геометрия пластины не обеспечивает достаточной прочности. Наростообразование.	Выбрать более прочную марку сплава. Выбрать пластину с более прочной режущей кромкой. Увеличить скорость резания или перейти на пластину с положительными передними углами. Уменьшить скорость резания в начале прохода.
Термотрещины	Мелкие перпендикулярные режущей кромке трещины, ведущие к ее выкрашиванию и ухудшению частоты обработанной поверхности.	Термические трещины образуются при резких изменениях температуры вследствие: - прерывания процесса резания, - непостоянства подачи СОЖ.	Выбрать более прочную марку сплава, с лучшей сопротивляемостью колебаниям температуры. Постоянная обильная подача СОЖ или резание без СОЖ.
Поломка пластины	Поломка пластины, при которой возможны также повреждение или поломка опорной пластины и обрабатываемой детали.	Слишком хрупкая марка сплава. Увеличенная нагрузка на режущую кромку. Геометрия пластины не обеспечивает достаточной прочности. Недостаточный размер пластины.	Выбрать более прочную марку сплава. Уменьшить подачу и/или глубину резания. Выбрать пластину другой геометрии с более прочной режущей кромкой. Выбрать пластину большей толщины или большего размера.
Отслаивание (керамика)	Повышение усилия резания	Уменьшить подачу. Выбрать более прочную марку керамики. Выбрать пластину с меньшей отрицательной фаской.

Стойкость инструмента характеризуется его способностью без переточки длительное время обрабатывать заготовки в соответствии с техническими требованиями. Стойкость определяется временем непосредственной работы инструмента (исключая время перерывов) между переточками, это время называется периодом стойкости инструмента, или стойкостью инструмента.