2.3.3. Износ режущего инструмента

При обработке резанием различают износ режущего инструмента по задней и передней поверхностям, а также износ в направлении перпендикулярном обработанной поверхности (размерный износ).

Размерный износ режущего инструмента при работе на настроенном станке приводит к возникновению переменной систематической погрешности обработки.

Износ инструмента, как и в целом износ трущихся поверхностей, подчиняется определенным закономерностям. Могут быть выделены три периода работы инструмента, характеризующиеся (рис. 2.44):

— начальным (приработочным) износом инструмента на длине пути резания примерно до 1000 м;

— нормальным, или установившимся износом;

— быстрым, или «катастрофическим» износом.

Величина начального износа для резцов зависит от качества режущего и обрабатываемого материалов (твердости, прочности), геометрии инструмента, качества доводки режущих кромок, наличия охлаждения и его качества, вибрации.

При установившемся износе изменение размера инструмента происходит относительно равномерно, т. е. имеет место закон равной вероятности.

При «катастрофическом» износе происходит разрушение режущей кромки, что аналогично появлению задиров у трущихся пар.

Интенсивность износа на участке IIназывают относительным (удельным) износомu₀

Рис. 2.44. Размерный износ (а) и его зависимость от пути резания (б)

Зная величину u₀, начальный износu_Ни длину резанияl, можно определить размерный износ инструмента (мкм) по формуле

Так, при точении

где DиL— соответственно диаметр и длина обрабатываемой заготовки;s— подача на оборот.

Величина удельного износа инструмента зависит от метода обработки; материала заготовки и инструмента; режимов обработки (главным образом скорости резания); наличия охлаждения; геометрии инструмента; состояния технологической системы (жесткости, вибраций).

Зависимость размерного износа от материала заготовки и инструмента при чистовом точении и растачивании характеризуется табл. 2.9.

Таблица 2.9