§11.Износ режущего инструмента

Износом инструмента называют истирание его передней поверхности и образование лунки на ней под действием трения стружки и истирание поверхности о заготовку. Интенсивность износа различна и нередко сопровождается у твердых сплавов выкрашиванием режущего лезвия, а у вязких инструментальных сталей— пластической объемной деформацией. В результате инструмент изнашивается более интенсивно.

Практикой установлено, что одновременный износ по задней и передней поверхностям (рис. 12, а) происходит при работе с толщиной срезаемого слоя а более 0,1 мм с малыми или средними скоростями для данного материала инструмента. При работе с малой толщиной срезаемого слоя а < 0,1 мм износ резцов протекает только по задней поверхности (рис. 12, б). При толщине срезаемого слоя более 0,5 мм и с применением охлаждения изнашивается только передняя поверхность (рис. 12, в).

Количественное выражение допустимой величины износа называют критерием износа. Критерий износа по задней поверхности токарных резцов, оснащенных твердым сплавом, при обработке закаленных и незакаленных сталей h_з= 0,8...1 мм.

Для резцов с керамическими пластинами критерий износа по задней поверхности при обработке незакаленных сталей h_з = 0,8—0,9 мм, а при точении закаленных сталей h_з = 0,5—0,6 мм.

На рис. 12, г изображен график износа резца по передней и задней поверхностям. На графике видно, что линия 1, показывающая величину износа передней поверхности, нарастает достаточно интенсивно в течение всей работы резца, а линия 2, показывающая износ по задней поверхности, нарастает медленно до точки перегиба А, после чего износ происходит катастрофически быстро и заканчивается полным разрушением резца. Износ, соответствующий точке А, называют оптимальным износом, переходить который нецелесообразно. При таком износе резца его необходимо снова заточить.

Следует иметь в виду, что форма режущей части и углы заточки инструмента влияют на интенсивность износа. Форма и углы заточки, при которых наблюдается наименьший износ инструмента, называются оптимальными.

Оптимальная форма и углы заточки резцов для различных условий обработки содержатся в справочниках по режимам резания и нормативных материалах. Пользуясь справочниками, находят рекомендуемые рациональные формы и значения углов режущей части инструмента для обработки различных металлов.

§12.Влияние смазывающе-охлаждающих жидкостей

Большое практическое значение смазывающе-охлаждающих жидкостей установлено многолетними применениями их и обширными исследованиями.

Исследованиями установлено, что применение жидкостей уменьшает внешнее трение; отводит тепло, охлаждая инструмент, заготовку и стружку; оказывает смазывающее действие, способствуя улучшению качества поверхности, и благодаря проникновению в микротрещины срезаемого слоя оказывает расклинивающее действие и снижает работу пластических деформащий. Это приводит к снижению силы резания, к увеличению срока работы инструмента и к улучшению качества обработанной поверхности.

Хорошими охлаждающими свойствами обладает вода, но она вызывает коррозию частей станка и обрабатываемых заготовок, поэтому к ней добавляют кальцинированную соду, зеленое мыло и минеральные масла, образующие охлаждающую эмульсию. В качестве смазывающих жидкостей применяют минеральное или растительное масло либо их смеси. Хорошее смазывающе-охлаждающее действие оказывают осерненные растительно-минеральные масла, называемые сульфофрезолами.

Количество жидкости для охлаждения должно подаваться не менее 8—12 л/мин, при шлифовании до 30 л/мин. Недостаточное количество подаваемой жидкости не может отвести тепло, кроме того, это же обстоятельство является причиной появления трещин режущего лезвия (особенно при работе инструментом с пластиной твердого сплава). При глубоком сверлении для вымывания стружки из отверстия масло подается под давлением 10—50 ати.

Охлаждающую жидкость подают обычно на срезаемый слой, но подают ее и под давлением через узкое сопло в зону резания, как показано на рис. 13.

При обработке чугуна и других хрупких материалов охлаждение не применяют, так как при этом срок службы инструмента увеличивается мало, а появляющаяся мелкая стружка вследствие абразивных свойств вызывает усиленный износ подвижных частей станка и приводит к загрязнению рабочего места. Кроме того, забиваются фильтры насоса, что приводит к необходимости их очистки и, следовательно, к остановке станка. При обработке хрупких металлов в качестве охлаждения рационально применять обдувку инструмента сжатым воздухом, но при этом необходимо удаление осыпающейся мелкой стружки эксгаустером-отсасывателем.