4.2.2. Основные факторы, влияющие на изменение геометрии режущего инструмента относительно статически заданных величин.

При выполнении инструментом своих функций может происходить изменение геометрических параметров по субъективным или объективным факторам.

При субъективном влиянии на геометрию инструмента стремятся:

1. изменить задний  или передний  углы. Например, возможна установка вершины инструмента выше центра детали. Тогда при обработке наружных поверхностей увеличивается передний  и уменьшается задний  углы, а для внутренних поверхностей: передний  - уменьшается, задний  - увеличивается. При установке вершины ниже центра происходит обратное изменение углов относительно рассмотренных.

2. изменить главный  и вспомогательный  ₁ углы в плане, изменяя положение главной режущей кромки относительно рабочей плоскости P_S при установке инструмента.

По аналогичной схеме, изменяя положение режущей кромки при установке инструмента, можно изменить и величину угла  .

Объективное изменение геометрии инструмента происходит в кинематике (в процессе резания):

1. в зависимости от изменения величины скорости резания V, подачи S и диаметра обрабатываемой детали D. В этом случае углы в главной секущей плоскости P_Т рассматриваются в кинематической системе координат, в которой кинематическая плоскость резания Pnк отклоняется от статической Pnс на угол  и, соответственно изменяются величины углов  _К,  _К. При этом величины углов могут быть определены по следующим зависимостям:

  _К =  _С -  ;  _К =  _C +  ;  = arctg nS/(1000V) = arctg S/( D)

 Уменьшение угла учитывают только при работе с большими подачами S.

Изменение углов  и  в процесса резания

2. в зависимости от формы обрабатываемой поверхности, когда происходит изменение траектории движения инструмента и, следовательно, положение рабочей плоскости Ps. В этом случае может происходить увеличение или уменьшение углов в плане  и  ₁. Такую ситуацию необходимо учитывать при обработке деталей на станках с ЧПУ и копировальных станках, т.к. возможно появления углов  и  ₁близких к нулю или отрицательных. Следует учитывать, что на участках "подъема" детали (когда радиус обрабатываемой поверхности r_i увеличивается) кинематический главный угол в плане  _Ki - уменьшается, а на участках - "спада" (когда радиус обрабатываемой поверхности r_j уменьшается) происходит увеличение главного угла в плане  _Kj.

Изменение углов  и ₁ в процесса резания

3. в зависимости от конструктивных особенностей режущего инструмента: на фасонных резцах или инструментах, обрабатывающих сложные по форме поверхности, возможны отрицательные задние  и передние  углы в различных точках режущей кромки; на резцах со сменными многогранными пластинками обеспечивают в автоматическом или полуавтоматическом режимах регулирование углов в плане  и  ₁ при обработке поверхностей сложного профиля. »сточник:http://www.texnologia.ru/documentation/cutting_of_metals/4.html

Механизмы изнашивания инструмента

Существует 5 основных механизмов изнашивания инструмента:  • Абразивное изнашивание - это наиболее распространенный механизм изнашивания для большинства операций обработки металлов резанием. Такой механизм имеет место при трении двух поверхностей друг о друга. Твердые частицы - карбиды, содержащиеся в большинстве обрабатываемых материалов, действуют на материал инструмента как при шлифовании абразивным кругом. Чем выше твердость режущего материала, тем выше его сопротивление абразивному изнашиванию. • Диффузионное изнашивание - это химический процесс взаимодействия между режущим и обрабатываемым материалами в зоне резания при высокой температуре и давлении. Интенсивность диффузионного изнашивания определяется химическими свойствами взаимодействующих материалов, при этом твердость практически значения не имеет. Способность материала инструмента оставаться при высоких температурах химически инертным к материалу заготовки будет определять интенсивность процесса изнашивания в зоне контакта стружки с передней поверхностью инструмента, обычно приводящих к образованию лунки. • Окислительное (химическое) изнашивание также является результатом воздействия высоких температур и давления, но, в отличие от диффузионного процесса, этот процесс нуждается в доступе воздуха. Обычно он происходит там, где режущая кромка только начинает контактировать с внешней частью снимаемого припуска, а в эту зону воздух, как правило, имеет свободный доступ. Как и при диффузионном изнашивании, существуют материалы, склонные к этому виду разрушения в большей или меньшей степени. Окислительное изнашивание обычно приводит к образованию глубокой выемки на той части режущей кромки, которая контактирует с внешней частью снимаемого материала заготовки. • Усталостное изнашивание наблюдается, если режущий материал не выдерживает колебаний температуры совместно с изменениями нагрузки, что приводит к образованию трещин и разрушению режущей кромки. Некоторые инструментальные материалы более подвержены такому изнашиванию, чем другие. Неправильное применение охлаждения, особенно во время фрезерования, когда режущая кромка то нагревается, находясь в зоне резания, то охлаждается вне ее, приводит к повышению усталостного изнашивания. • Адгезионное изнашивание обычно имеет место при относительно низких температурах. Чаще всего его причиной становится слишком низкая скорость резания. При этом, недостаточно разогретый материал заготовки, вместо того, чтобы скользить по поверхности инструмента, как это происходит при высоких температурах, прилипает и приваривается к режущей кромке. Образуется нарост на режущей кромке, изменяющий ее геометрию. Он создает дополнительное трение и ухудшает процесс резания. Такое изнашивание часто наблюдается на инструменте, используемом на устаревшем оборудовании с недостаточной частотой вращения шпинделя. Нарост увеличивается до тех пор, пока не начинает срываться проходящей стружкой вместе с частью приваренного материала передней поверхности пластины или даже с частью режущей кромки. Некоторые режущие инструменты очень подвержены такому типу изнашивания. Например, при обработке низкоуглеродистых сталей, нержавеющих сталей и алюминия. При увеличении скорости резания этот тип изнашивания часто уменьшается или полностью исчезает.