27. Износ резца во времени. Понятие о стойкости инструмента

Износ в процессе работы резца происходит следующим образом: В начале работы на передней поверхности резца появляется лунка и фаска f, а на задней поверхности - небольшая изношенная площадка. При дальнейшей работе ширина лунки В увеличивается, а ширина фаски f уменьшается, увеличивается и изношенная площадка на задней поверхности. Когда ширина фаски приближается к нулю, наступает выкрашивание и прорыв режущей кромки; изношенные площадки на передней и задней поверхностях соединяются. В этот момент обычно происходит резкое увеличение изношенной площадки на задней поверхности и резец теряет свою режущую способность, для восстановления которой его необходимо переточить (снять изношенный слой с передней и задней поверхностей). Таким образом, решающим является износ по задней поверхности, так как от его величины в основном зависит точность и шероховатость обработанных поверхностей, а также режущая способность инструмента.

Оптимальным износом считается такой износ, при котором общий срок службы режущего инструмента будет максимальным.

Периоды износа: периодом начального износа, периодом нормального износа, периодом усиленного (катастрофического) износа.

Стойкость инструмента Т_с – время его работы между переточками при определенном режиме резания (т.е. время до достижения износом критерия затупления).

Стойкость инструмента зависит от материалов инструмента и заготовки, а также параметров режима резания. Наибольшее влияние на стойкость инструмента оказывает скорость резания.

Стойкость оказывает большое влияние на производительность труда, затраты на изготовление и эксплуатацию инструмента и себестоимость обработки.

Стойкость выбирают обычно такой, чтобы себестоимость обработки была минимальной. Однако в ряде случаев выгодно работать при максимальной производительности труда. При работе станков-автоматов для обеспечения бесперебойной работы автоматических линий целесообразно работать при минимальной V резания.

Рекомендуемые значения стойкости:

· Для резцов из быстрорежущей стали Т_с = 30 …60 мин;

· Для резцов с твердым сплавом Т_с = 45…90 мин;

· Для минералокерамических резцов Т_с = 30…40 мин;

· Для резьбовых и фасонных резцов Т_с = 120 мин.

28. Расчет режимов резания при точении. Суть табличного метода расчета. Понятие об интерполировании. Порядок расчета

Методика назначения элементов режима резания при точении:

1) Выбор маршрута обработки

2) Глубина резания определяется в основном величиной припуска на обработку: ,

где D - диаметр заготовки в мм

где d - диаметр обработанной поверхности в мм

Глубина резания оказывает большое влияние на силы резания, увеличение которых может привести к снижению точности обработки. Поэтому, когда к обработанной поверхности предъявляются повышенные требования, глубину резания назначают меньшей. Так, при получистовой обработке глубина резания назначается в пределах 0,5-2 мм, а при чистовой - в пределах 0,1-0,4 мм.

3) Назначение технологических переходов

4) Выбор инструментов

5) Подача. Для уменьшения машинного времени, т. е. повышения производительности труда, целесообразно работать с максимально возможной подачей с учетом факторов, влияющих на ее величину. Подача обычно назначается из таблиц справочников по режимам резания, составленных на основе специально проведенных исследований и опыта работы машиностроительных заводов. После выбора величины подачи из справочников ее корректируют по кинематическим данным станка, на котором будет вестись обработка (берется ближайшая меньшая).

6) Скорость резания также назначается из таблиц справочников по режимам резания, с учетом предварительно назначенной величины оптимальной стойкости.

7) Частота вращения шпинделя станка (заготовки) подсчитывается по найденной скорости резания:

и корректируется по станку (берется ближайшее меньшее или большее, если оно не превышает 5%), т. е. находится паспортное значение n_п, с которой будет вестись обработка.

8) Действительная скорость резания подсчитывается с учетом паспортного значения частоты вращения шпинделя:

9) Проверка выбранных элементов режима резания. При черновой обработке назначенная подача обязательно проверяется по прочности деталей механизма подачи станка, а в отдельных случаях (при нежестких и тяжелых условиях резания) — по прочности и жесткости инструмента, жесткости заготовки и прочности деталей механизма главного движения станка. Проверяем расчетный режим по мощности. Резание возможно, если

 ≤ ,

где  - мощность потребная на резание, кВт

 - фактически развиваемая мощность на шпинделе станка, кВт

Мощность, затрачиваемая на резание:

, кВт

где – тангенциальная сила резания, Н

Если окажется, что мощности электродвигателя данного станка, на котором должна происходить обработка, не хватает, т.е  , то необходимо уменьшить скорость резания.

10) Основное время на обработку подсчитывается с учетом паспортных значений частоты вращения шпинделя и подачи.

где L - длина рабочего хода инструмента в мм.

В некоторых случаях необходимо найти значения отсутствующих промежуточных уровней динамического ряда на основе известных его значений. В таких случаях можно использовать прием интерполяции, заключающийся в нахождении (восстановлении) недостающих уровней внутри динамического ряда.

Применение приема интерполяции должно быть основано на тщательном изучении закономерности изменения уровней динамического ряда. В соответствии с характером изменения уровней ряда и осуществляется интерполирование (восстановление) какого-нибудь неизвестного уровня. При правильно подобранном способе интерполяции значения расчетных уровней минимально отклоняются от фактических уровней динамического ряда.