Влияние условий резания на стойкость инструмента

Кроме скорости резания на износ и стойкость режущих инструментов в той или иной степени влияют и все остальные условия резания.

Влияние глубины резания и подачи на стойкость проявляется, в основном, через изменение температурных условий на режущей кромке, связанное с изменением сечения среза. При увеличении глубины резания (ширины среза) пропорционально совершаемой работе и количеству выделившегося тепла увеличивается активная длина режущей кромки, что улучшает условия теплоотвода.

При увеличении подачи (толщины среза) условия теплоотвода улучшаются в меньшей степени. И на контактной площадке наблюдается более высокая температура резания, вызывающая структурные изменения, снижение твердости инструментального материала и увеличение интенсивности его износа. Поэтому при увеличении подачи стойкость снижается примерно в 2 раза быстрее, чем при равновеликом увеличении глубины резания.

Таким образом, скорость резания, допускаемая режущими свойствами инструмента, стойкость, глубина резания и подача связаны между собой соотношением:

и ,

где С_V – постоянный коэффициент, характеризующий условия резания; – общий поправочный коэффициент на измененные условия резания по отношению к тем, для которых дается значение коэффициента С_V.

Из вышесказанного следует, что для получения максимально возможной при заданном периоде стойкости инструмента скорости резания при определенной площади сечения срезаемого слоя необходимо стремиться работать с возможно большим отношением  и .

Влияние геометрии инструмента на его стойкость проявляется через изменение совершаемой работы и условий теплоотвода.

Чем больше передний угол γ, тем легче условия стружкообразования, меньше силы, работа резания и количество выделенного тепла. Однако с увеличением переднего угла ухудшаются условия теплоотвода, снижается прочность режущей части. Поэтому оптимальное значение переднего угла выбирается для условий обработки конкретного материала. С увеличением предела прочности и твердости обрабатываемого материала и уменьшением прочности инструментального материала значение оптимального переднего угла уменьшается.

По мере увеличения заднего угла α уменьшается ширина площадки контакта и сила трения на задней поверхности, что уменьшает изнашивание инструмента. При дальнейшем увеличении заднего угла уменьшается прочность режущего клина и ухудшается теплоотвод.

Главный угол в плане φ влияет на стойкость очень активно. При увеличении угла φ отношение ширины срезаемого слоя к его толщине непрерывно уменьшается, что ухудшает условия теплоотвода, температура резания растет и стойкость инструмента снижается.

Стойкость инструмента и допустимая скорость резания в большой степени зависят от свойств обрабатываемого и инструментального материалов. Свойства инструментальных материалов и комплекс показателей обрабатываемости резанием конструкционных материалов рассматриваются в соответствующих разделах.