Диффузионный износ
Диффузионный износ происходит при высоких температурах в зоне резания. Износ инструмента объясняется взаимной диффузией инструментального и обрабатываемого материалов, что приводит к изменению химического состава и физико-механических свойств в поверхностных слоях инструмента и снижает его износостойкость.
Электродиффузионный износ
В работах проф. Бобровского В.А. впервые был обнаружен и исследован электродиффузионный износ. При резании металлов в зоне контакта инструмента со стружкой и обрабатываемой деталью из-за их
нагрева и вследствие разнородности инструментального материала и обрабатываемого материалов возникает термоэлектродвижущей силы. При определенных условиях термоЭДС могут возникать также в зонах контакта инструмента и обрабатываемой детали со станком и в зонах контакта трущихся деталей станка. Возникновение локальных электрических полей активирует диффузионный массоперенос, так как движущими силами для диффузионных процессов помимо градиента концентраций, температур, является напряженность электрического поля.
Таким образом, термоэлектрические токи исполняют роль активатора диффузионных процессов. Как показали исследования проф. Бобровско- го В.А. электродиффузионный износ составляет весьма значительную долю общего износа.
3.9. Критерии затупления износа
При проведении экспериментальных исследований в лабораторных и производственных условиях необходимо иметь объективные признаки, по которым тот или иной инструмент следует признать затупившимся и подлежащим замене и переточке.
Такими признаками могут быть технологические показатели: нарушение требуемого линейного размера детали, вызванного большим износом инструмента; увеличение шероховатости ее поверхности выше допустимой; увеличение сил резания.
Наиболее объективными показателями практически любого износа инструмента, кроме абразивного следует признать величину штрихов, характеризует длиной штрихов износа на задних на задних и передних поверхностях инструмента.
Количественное выражение допустимой величины износа, при котором дальнейшая работа инструмента должна быть прекращена, называется критерием износа.
В отечественном машиностроении “Общемашиностроительные нормативы режима резания “ рекомендуются в качестве ориентировочных критериев износа задних главных поверхностей металлорежущего инструмента следующие значения:
при черновой обработке резец из быстрорежущей стали на мелких и средних металлорежущих станках hз =1.2…1.5 мм; на крупных и тяжелых станках – 1.5…2.0 мм;
при чистовой обработке hз = 0.8…1.0 мм на мелких и средних станках, на крупных и тяжелых станках hз = 1.0…1.2 мм.
- при чистовой обработке резцами их твердых сплавов марок ВК6-М, Т15К6 и ТТ8К6 на мелких и средних станках hз = 0.7…0.8 мм, на крупных и тяжелых станках hз = 1.0…1.2 мм.
3.10. Методы измерения износа инструмента
Для характеристики степени затупления инструмента используются косвенные и прямые методы.
Косвенные методы
К косвенным методам затупления относятся:
контроль шероховатости поверхности деталей;
промежуточный контроль размеров обрабатываемых деталей;
измерения составляющих сил резания.
Прямые методы
Для характеристики величины износа используются линейные и весовые методы.
Метод линейных измерений является наиболее точным для характеристики износа. Линейные измерения величины износа можно производить с помощью инструментального микроскопа (точность измерений не менее 0.01мм).
Метод измерения массы инструмента не позволяется установить место износа на инструмента. По потери массы инструмента определяется износ инструмента.
Влияние различных факторов на износ инструмента
На величину износа влияют следующие факторы: физико-механичес-
кие свойства и теплофизические заготовки и инструмента, угловая геометрия инструмента, параметры режима резания и СОЖ.
Профессором Даниеляном А.М. на основе проведенных экспериментальных исследований получена следующая формула, описывающая влияние некоторых факторов на износ инструмента.
где постоянный коэффициент Сhu, величиной которого характеризуется свойства инструментального и обрабатываемого материалов, а также постоянные, не изменяющиеся в процессе исследования геометрические параметры инструмента и условия резания; - продолжительность резания, мин; v, S,t – скорость резания (м/мин), подача (мм/об) и глубина резания (мм); - главный угол в плане; rв – радиус при вершине резца, мм.