3) Трение, износ и стойкость инструмента

Износ инструмента вызван, в основном, трением между стружкой и передней поверхностью лезвия, а также между главной задней поверхностью инструмента и заготовкой. Характер износа –абразивный, т. е. инструмент истирается по передней и задней поверхностям (рис. 70).

Н

Рис. 70. Общий характер износа

а передней поверхности резца возникаетлунка шириной b, а на главной задней поверхности – ленточка шириной h. Главное значение имеет износ по задней поверхности, так как из-за этого уменьшается глубина резания (вылет резца из резцедержателя). Обработанная поверхность получается конусообразной.

Принятый критерий износа – наибольшее допустимое значение ширины ленточки h.

Для быстрорежущей стали h= 1,5-2 мм,

для твердосплавных пластин h= 0,8-1 мм,

для минералокерамики h= 0,5-0,8 мм.

Допустимому износу соответствует определённая стойкость инструмента. Стойкостью инструмента T называют суммарное время его работы между переточками на определённом режиме резания. Измеряется стойкость в минутах. Обычная стойкость токарных резцов 30-90 мин, фрез – десятки часов. Сильнее всего на стойкость влияет скорость резания:

V∙T^m = const, или V = c/T^m,

где c – постоянная величина, m – показатель относительной стойкости (для резцов m = 0,1-0,3). Поскольку m мал, стойкость резко падает даже при незначительном увеличении скорости резания.

Поэтому следует вести обработку на расчетной скорости или ближайшей к ней меньшей.

Обработка заготовок на токарных, фрезерных, строгальных станках описана в методических указаниях к лабораторной работе «Обработка металлов резанием». Изучить самостоятельно!

Обработка заготовок на сверлильных станках

Сверление – получение отверстий в сплошном материале, а также обработка отверстий для увеличения их размеров, повышения точности и уменьшения шероховатости.

Главным движением резания является вращательное движение инструмента вокруг оси, вертикальная подача – поступательное движение инструмента вдоль оси. Заготовка закреплена неподвижно (см. рис. 67).

Условия работы инструмента при сверлении более сложные, чем при точении, фрезеровании, строгании: затруднён отвод стружки и подвод охлаждающей жидкости в зону резания. Стружка истирает поверхность канавок сверла, а сверло трется о поверхность отверстия.

Скорость резания при сверлении определяется по формуле

V = ·D·n·10^-3, м/мин,

где D – наружный диаметр сверла, мм.

Подача S_в, мм – это осевое перемещение сверла за один оборот.

Глубина резания t = D_сверла/2, при рассверливании t = (D – d)/2, где d – диаметр отверстия до обработки.

Инструментом обычно является спиральное сверло (см. рис. 71), но есть множество свёрл других конструкций.

Хвостовик служит для закрепления сверла на станке, лапка предохраняет хвостовик при выбивании сверла из шпинделя станка. Рабочая часть состоит из режущей и направляющей частей с винтовыми канавками. На рабочей части сверла имеются две главные режущие кромки, поперечная режущая кромка, сминающая материал заготовки перед врезанием главных, и две вспомогательные режущие кромки. Вдоль винтовых канавок расположены две узкие ленточки, обеспечивающие направление сверла при резании.

Рис. 71. Спиральное сверло

Для обработки заготовок на сверлильных станках применяют также зенкеры, развертки, метчики. Зенкеры используют для обработки отверстий с целью уменьшения шероховатости и повышения точности. В отличие от сверл, зенкеры снабжены тремя или четырьмя главными режущими кромками и не имеют поперечной режущей кромки. Развертки – многолезвийный инструмент для окончательной обработки отверстий. Развертки имеют 6-12 главных режущих кромок и снимают припуск с глубиной резания сотые доли мм. Метчиком нарезают резьбу в отверстии.