Различают виды разрушения:

• хрупкое разрушение, происходящее в виде выкрашивания (мелкие частицы) или скола (крупные фрагменты);

• пластическое разрушение, под действием нормальных напряжений и высоких температур происходит опускание части передней поверхности, находящейся в непосредственной близости от кромки лезвия;

• изнашивание лезвия инструмента является ведущим видом разрушения при нормально допустимых условиях и режимах эксплуатации инструмента. Независимо от типов и назначения инструмента принято различать следующие виды изнашивания лезвия:

по задней поверхности лезвия см. рис. 1;

по передней и по задней поверхностям лезвия без образования фаски см. рис. 2;

с образованием перемычки шириной f см. рис. 3;

по передней поверхности см. рис. 4.

Мерой изнашивания инструмента является:

линейный износ (например, изнашивание по задней поверхности лезвия оценивается измерением величины площадки износа шириной δ, на которой величина заднего угла α = 0°). Он измеряется в абсолютных значениях или относительных ΔL = δ / L, где L – путь, за который произошел износ лезвия инструмента по задней поверхности на величину δ;

массовый износ, который также принято измерять в абсолютных значениях или в относительный Δm = m / M, где m – потеря массы инструмента, изношенной за контрольное время; М – первоначальная масса инструмента, определенная до резания.

Кривая износа с течением времени может иметь сложный характер (рис. 5):

на участке 1 износ протекает одновременно по задней и передней поверхностям лезвия, кромка осыпается, а режущий клин принимает устойчивую форму, т. е. происходит приработка лезвия инструмента;

участок 2 соответствует установившемуся износу, поэтому он называется участком нормального изнашивания и соответствует периоду эксплуатации инструмента до очередного затачивания лезвия;

участок 3 кривая износа испытывает подъем, на котором может произойти разрушение лезвия по хрупкому или пластическому виду.

При эксплуатации инструмента по мере его изнашивания наступает момент, когда по критерию износа инструмент должен быть отправлен на затачивание.

Под критерием износа понимают сумму признаков (или один решающий признак), при которых работа инструментом должна быть прекращена.

Под оптимальным износом понимают такой, при котором суммарный период стойкости инструмента достигает максимальной величины.

Технологический износ – это такой, при котором работу инструмента прекращают по технологическим ограничениям (увеличению шероховатости, потере точности обработки, чрезмерному нагреву и др.).

18. Какие приняты характеристики качества поверхностного слоя, как оценивается степень наклепа?

К основным характеристикам поверхностного слоя относятся:

• микроструктура,

• остаточные напряжения (глубина залегания, знак и величина, характер),

• степень и глубина наклепа.

Микроструктура тонкого поверхностного слоя материала обработанной поверхности существенно отличается от микроструктуры его глубинных слоев, что следует учитывать при эксплуатации детали.

Остаточные напряжения при резании лезвийным инструментом (точение, фрезерование, сверление и др.) остаточные напряжения образуются под действием силового поля.

Эпюра остаточных напряжений имеет три зоны (рис. 1):

зона 1 имеет весьма малую глубину 1…4 мкм, где действуют сжимающие (отрицательные) напряжения;

зона 2 в десятки раз больше, где действуют растягивающие (положительные) напряжения;

зона 3 является результатом действия общего силового поля, где действуют сжимающие напряжения, которые с увеличением глубины слоя сливаются с напряженным полем материала заготовки.

Наличие в поверхностном слое растягивающих напряжений в зоне 2 является причиной снижения его усталостная прочность и образования поверхностных трещин.

Наклеп поверхностного слоя в основном связан с деформацией и упрочнением ферритной фазы обрабатываемого материала.

Степень наклепа и толщина наклепанного слоя находятся в прямой зависимости от степени деформации срезаемого слоя и действующих сил резания и определяется :

eн = 100 %,

где : Нн – наибольшая микротвердость наклепанного слоя;

Но – микротвердость подложки.

19. Что такое режим резания, структура формулы для определения скорости резания и её составляющие?

20. Какие требования предъявляются к инструментальным материалам и какие основные группы инструментальных материалов применяются для лезвийного инструмента, какова их теплостойкость?

1. высокая твердость – твердость инструментального материала Ни должна быть значительно больше твердости обрабатываемого материала Нм;

2. высокая механическая прочность;

3. высокая теплостойкость – способность материала сохранять при нагреве твердость и прочность, а клина сохранять режущие свойства. Теплостойкость характеризуется критической температурой;

4. малая чувствительность к циклическим нагрузкам;

5. высокая износостойкость;

6. хорошая теплопроводность;

7. экономичность инструментального материала.