Погрешности обработки, вызываемые размерным износом инструмента

В процессе резания инструмент изнашивается.

Его износ происходит по:

- задней;

- передней;

- одновременно по задней и передней поверхностям.

За критерий изнашивания инструмента принимается его износ по задней поверхности.

На точность обработки оказывает износ лезвия инструмента в напрвлении перпендикулярном к обрабатываемой поверхности, который называют размерным износом.

 

 

Рис.88. Износ резца по задней и передней граням.

Этот износ зависит от износа по задней грани инструмента на участке, прилегающем к вершине режущего инструмента, а не на участке главной режущей кромки. Поэтому вычисление размерного износа по формуле даёт значительную погрешность, вследствие чего величину износа определяют экспериментальным путём.

Погрешность размерного изнашивания инструмента выражается: для двухсторонней обработки ; для односторонней обработки .

Стойкость режущего инструмента – время его работы между двумя последовательными переточками.

С точки зрения точности обработки основной является зависимость размерного износа от пути резания: , где – путь, пройденный инструментом в металле, м; – скорость резания, м/мин; – время резания, мин.

Эта зависимость может быть представлена графиком.

 

I – период приработки;

II – период нормальной работы;

III – период катастрофического износа.

 

 

Рис.89. Зависимость размерного износа инструмента от пути резания.

В начальный период работы режущего инструмента наблюдается повышенный его износ (кривая износа выпуклая). Этот участок является незначительным, не превышает 1000м и называется начальным износом (I; ) .

Второй период является основным (II; ) и характеризуется нормальным износом инструмента; его длина составляет примерно 8000-30000м. Этот участок прямолинеен; угол наклона характеризует интенсивность размерного изнашивания инструмента.

Третий период(III; ) – кривая вогнута, соответствует быстрому изнашиванию: через короткий промежуток времени происходит разрушение инструмента. Работа на участке III не допустима.

Характеристикой интенсивности размерного изнашивания на II участке является относительный износ , мкм – размерный износ, отнесённый к пути резания:

Зная величину , можно определить размерный износ (мкм) для любого пути резания на участке II:

Для определения размерного износа на всём пути резания вновь заточенным инструментом необходимо учитывать начальный размерный износ . Обобщая результаты, можно сделать вывод:

Величину можно учесть увеличением пути резания на 1000 м по эмпирической формуле:

.

Пример: обтачивается 200 мм, =2000 м, =150 м/мин, =0,3 мм/об, =8 мкм.

– длина пути резания.

м

мкм

мкм

На 200 мм мкм соответствует IT9.

Режущие инструменты, допускающие корректировку настроечного размера (резцы, фрезы, шлифовальные круги, разжимные развёртки и т.п.) позволяют компенсировать влияние размерного изнашивания на точность обработки. Для жёстких размерных и фасонных (профильных) инструментов такая компенсация исключена.

При обработке заготовок методом пробных рабочих ходов разовая установка инструмента исключает влияние размерного износа на точность размера обрабатываемой поверхности, однако погрешности формы в результате воздействия этого фактора будет иметь место.

При обработке заготовок на построенных станках своевременный контроль их размеров позволяет производить корректировку наладки станка.

При обработке заготовок в автоматическом режиме (на автоматических линиях) используют автоматические подналадчики, которые устраняют влияние размерного износа на точность обработки.