Изнашивание режущего участка инструмента

Взаимодействие обрабатываемого и инструментального материала в процессе резания приводит к непрерывному изнашиванию контактных площадок передней и задней поверхностей инструмента. При рациональной эксплуатации РИ в производственных условиях около 80 % всех его отказов вызвано изнашиванием.

В общем случае очаги износа на твердосплавном и быстрорежущем инструменте располагаются на передней и задней поверхностях. Условия резания определяют место превалирующего очага износа, который развивается на той поверхности, на которой действует максимальная температура.

В зависимости от служебного назначения инструмента могут применяться различные критерии затупления. Основные из них следующие:

ü достижение предельного износа, при котором начинается катострофическое затупление или повышается вероятность хрупкого разрушения инструмента, или дальнейший рост износа вызывает необходимость удаления значительного объема инструментального материала при переточки инструмента;

ü достижение износа, при котором недопустимо повышается шероховатость обработанной поверхности или нарушаются требования к точности обработки.

Первый, так называемый критерий оптимального износа, служит целям рациональной эксплуатации инструмента и применяется при предварительной обработке. Второй – технологический критерий, применяется при чистовой обработке, обеспечивая заданное качество детали. Рассмотренные критерии могут применяться при различных видах отказов. Так же, как при износе, они применяются при выкрашивании лезвия и пластической деформации.

Очевидно, что значения предельного допускаемого износа при различных критериях затупления будут различны. Так, при технологическом критерии допускаемый износ меньше, чем при критерии используемом при черновой обработке. Но при принятом критерии вопрос о величине допускаемого износа для данного типа инструмента не может быть решен однозначно. Допускаемый износ зависит как от многочисленных, определяющих условия резания, так и от параметров начального состояния инструмента.

Прочие виды отказов

При чистовой обработке имеет место отказ, связанный с образованием на режущей кромке наростов или налипов, которые повышают шероховатость обработанной поверхности сверх допустимых пределов. Это характерно для таких инструментов, как протяжки, развертки, фасонные резцы. Все шероховатости режущих кромок этих инструментов, в том числе связанные с появлением наростов, копируются на обработанной поверхности. Их появление и отказ инструмента наступают обычно еще до появления заметных очагов износа на передней и задней поверхностях, а вызываются они некоторым повышением шероховатости контактных площадок инструмента в начальной стадии их изнашивания. Условия резания заточенным инструментом должны быть такими, чтобы исключить образование наростов.

Весьма распространенным признаком отказа, прежде всего при обработке сталей, является неблагоприятная форма образующейся при резании стружки. Шпагообразная или с большим радиусом завивания без разрывов стекающая стружка часто приводит к аварийным ситуациям на автоматизированных станках.