48. Изменение формы режущего клина при износе.

Из-за неравномерного распределения напряжений и темпера­тур на контактных площадках инструмента, а также из-за различ­ной природы износа, интенсивности изнашивания различных уча­стков режущих инструментов неодинаковы и зависят от условий резания.

Независимо от типа и назначения режущие инструменты изнашиваются прежде всего по задним поверхностям. Наиболее ин­тенсивно изнашиваются участки задних поверхностей, прилегаю­щих к режущей кромке, где контактные напряжения особенно вы­соки. В результате этого образуется площадка (фаска) износа с ну­левым, а в отдельных случаях и с небольшим отрицательным зад­ним углом αф (рис. 5.8, а).

При несвободном резании ширина фаски износа h_з.п. по длине режущих кромок неравномерна. Она несколько увеличена на вер­шине резца (точка А), где высокая температура и условия трения наиболее неблагоприятны. Иногда на краю площадки (точка В) наблюдается локальный износ в виде узкой проточины, причиной которого является упрочненный поверхностный слой заготовки.

Износ по передней поверхности протекает с образованием лунки шириной с_л, длиной b_л, и глубиной h_л (рис. 5.8, б). Здесь точ­ка О наибольшей глубины лунки h_л примерно соответствует мак­симуму температуры резания на площадке контакта стружки с пе­редней поверхностью. При этом передний край лунки отстоит на небольшом расстоянии f от режущей кромки. Лунка располагается параллельно режущей кромке, несколько не доходя до вспомога­тельной режущей кромки.

По мере нарастания глубины лунки ее передний край при­ближается к режущей кромке быстрее, чем от нее удаляется зад­ний край. Такая картина износа наиболее характерна для инстру­ментов из быстрорежущих сталей. При этом с увеличением разме­ров лунки сила резания уменьшается за счет увеличения переднего угла γ.

Рис. 5.8. Виды износа режущих инструментов:

а-по задним поверхностям; б - по передней поверхности

При одновременном износе передней и задней поверхностей, когда изно­шенные части соединяются, происходит разрушение лезвия в виде округления ре­жущей кромки. У твердосплавных инстру­ментов этот момент отличается мелким выкрашиванием режущей кромки или ее сколом, т.е. хрупким разрушением. При резании высоколегированных сталей и ти­тановых сплавов, когда усадка стружки и длина площадки контакта очень малы, а контактные напряжения и максимальная температура концентрируются около ре­жущей кромки, на передней поверхности вместо лунки образуется площадка износа длиной Ли, сопровождаемая уменьшением переднего угла (рис. 5.9). Такой вид износа обычно происходит одновременно с пластическим деформированием вершины резца (см. рис. 5.5, б).

Рис. 5.9. Площадка износа по передней поверхности при точении твердосплав­ными резцами высоколегированных сталей и титановых сплавов

На износ режущих инструментов большое влияние оказывает и процесс наростообразования. Например, при резании в области наростообразования на относительно невысоких скоростях, если нарост имеет развитую и устойчивую форму, то он защищает зад­нюю поверхность инструмента от износа.

При резании с малыми подачами, когда нарост отсутствует или имеет малые размеры, на всех скоростях резания износ по зад­ней поверхности становится превалирующим. То же самое наблю­дается и при высокоскоростном резании твердосплавными инст­рументами, когда нарост отсутствует. Это объясняется тем, что из- за усадки стружки, снижающей скорость ее перемещения по пе­редней поверхности, скорость истирания задней поверхности вы­ше, чем передней поверхности. Кроме того, контактные нагрузки на задней поверхности режущего клина выше, чем на передней поверхности.