4. Стойкость инструмента и допускаемая им скорость резания

Под стойкостью инструмента понимают продолжительность непрерывной работы инструмента, между двумя смежными переточками. Иногда стойкость выражается количеством деталей, обработанных между двумя переточками. Стойкость инструмента тем выше, чем ниже интенсивность его изнашивания и наоборот. Интенсивность изнашивания зависит от условий обработки, и в первую очередь от скорости резания, поскольку скорость резания определяет температуру в зоне обработки. Поэтому стойкость инструмента, прежде всего, зависит от скорости резания. Если при постоянных значениях глубины резания и подачи для разных скоростей резания построить ряд графиков износа, показанных на (рис. 12.5), то для постоянного критерия затупления можно определить значения стойкости Т₁, Т₂, Т₃, соответствующие скоростям резания v₁, v₂, v₃. Для большинства материалов функция T=f(v) во всем диапазоне изменения v, не является монотонной, однако в диапазоне практически используемых скоростей резания эта, функция имеет вид

или ,

где C_T и C_v  коэффициенты, зависящие от условий резания, m  показатель относительной стойкости, характеризующий интенсивность изменения скорости резания при изменении стойкости инструмента.

Рис. 12.6. Cтойкостная зависимость v-Т в логарифмических координатах

Т назначается в зависимости от типа производства, сложности инструмента и его стоимости. Так для простых инструментов, работающих на универсальном оборудовании в условиях индивидуального и мелкосерийного производства, Т=60 мин, для автоматических линий Т составляет 12 смены, для станков с ЧПУ Т=2030 мин.

5. Влияние различных факторов на стойкость инструмента

Влияние глубины резания и подачи на стойкость проявляется, в основном, через изменение температурных условий на режущей кромке, связанное с изменением размеров сечения среза. При увеличении ширины среза пропорционально совершаемой работе и количеству выделившегося тепла, увеличивается активная длина режущей кромки, что улучшает условия теплоотвода. При увеличении толщины среза условия теплоотвода улучшаются в меньшей степени, и на контактной площадке наблюдается более высокая температура резания, вызывающая структурные изменения, снижение твердости инструментального материала и увеличение интенсивности его износа. Поэтому при увеличении подачи стойкость примерно снижается в два раза быстрее, чем при равновеликом увеличении глубины резания.

Влияние геометрии инструмента на его стойкость проявляется через изменение совершаемой работы и условий теплоотвода. Чем больше передний угол, тем меньше силы, работа резания и количество выделенного тепла. Однако с увеличением переднего угла ухудшаются условия теплоотвода. Поэтому для условий обработки конкретного материала выбирается оптимальное значение переднего угла. Кроме того, при обработке твердых и прочных материалов с целью увеличения прочности режущей кромки приходится работать с отрицательными передними углами, что приводит к увеличению сил и температуры резания. Значения заднего угла выбираются из условий снижения трения по задней поверхности и удовлетворительного теплоотвода. Изменение главного и вспомогательного углов в плане на стойкость инструментов влияет через изменение формы сечения среза и связанное с этим изменение условий теплообразования и теплоотвода.

Стойкость инструмента и допустимая скорость резания в большой степени зависят также от свойств обрабатываемого и инструментального материалов.