Спрацювання та стійкість різального інструменту

У процесі різання відбувається складна взаємодія різального інструменту й оброблюваного матеріалу, у результаті чого інструмент спрацьовується. Основною причиною спрацювання інструмента, зокрема різців, є тертя стружки, що сходить, об передню поверхню різця і задніх поверхонь різця об поверхні заготовки.

Залежно від фізико-механічних властивостей оброблюваного матеріалу, матеріалу робочої частини різця, температури різання, режимів різання і т.д. спрацювання відбувається з різною інтенсивністю.

Іноді спрацювання супроводжується викришуванням ріжучого леза в інструментах із твердого сплаву або пластичним деформуванням в інструментах із в’язких інструментальних сталей. При високих температурах процесу різання можуть відбуватися структурні зміни в матеріалі інструмента – термічне спрацювання. Може бути окислення верхніх шарів поверхонь інструмента, які зазнають тертя. У цьому випадку відбувається руйнування окисних плівок - окисне спрацювання і т.д.

Рис. 2.21 Види спрацювання різців

У більшості випадків в умовах сухого й напівсухого тертя переважає абразивне спрацювання. Абразивне спрацювання відбувається по головній задній поверхні, що спостерігається при зрізанні малої товщини металу — а < 0,1 мм (рис.2.21, а), або по передній поверхні, при зрізанні товщини металу більше 0,5 мм і при застосуванні охолодження рідиною (рис. 2.21, б). У цьому випадку спрацювання по головній задній поверхні протікає менш інтенсивно. Більш загальним випадком є одночасне спрацювання по передній і головній задній поверхням (рис. 2.21, в), що має місце при зрізанні товщини металу більше 0,1 мм і середніх швидкостях різання для даного інструментального матеріалу.

При спрацюванні інструмента по головній задній поверхні на ній утворюється фаска шириною . При спрацюванні по передній поверхні — на ній утворюється лунка шириною В. За наявності обох видів спрацювання на різці утворюється стрічка .

Для інструмента з пластинками твердого сплаву характерне спрацювання по головній задній поверхні, а для інструмента із швидкорізальних сталей - спрацювання по передній і головній задній поверхням.

Кількісне вираження припустимої величини спрацювання називають критерієм спрацювання. За критерій спрацювання приймають у більшості випадків величину спрацювання по головній задній поверхні Для токарних різців зі швидкорізальних сталей припустиме спрацювання = 1,5—2 мм, для різців з пластинками твердого сплаву = 0,8—1,0 мм, з керамічними пластинками = 0,5—0,8 мм

Стійкістю інструмента () називається час (хв) безперервної роботи інструмента при постійних режимах різання від заточування до переточування.

Різні різальні інструменти, виготовлені з різних матеріалів, мають різні періоди стійкості. Наприклад, для різців з різних матеріалів період стійкості лежить у межах від 30 до 90 хв.

На стійкість інструмента значно впливає форма ріжучої частини, кути заточення, оброблюваний матеріал, матеріал інструмента, режими різання та інші умови обробки.