загрузка...
 
1.3.6. Максимально допустиме зношування інструментів
Повернутись до змісту

1.3.6. Максимально допустиме зношування інструментів

У виробничій практиці при експлуатації інструментів, що переточуються, широко використовується поняття - максимальне допустиме зношування (величина допустимого зношування) інструменту.

При досягненні величини максимально допустимого зношування інструменту необхідно відновити його різальні здатності. Перевищення величини максимально допустимого зношування різко скорочує його ресурс і відповідно збільшує витрати інструментів на виконання відповідної технологічної операції. Останнє часто приводить до істотного зростання собівартості операції, виконуваної інструментом, оскільки в сумі витрат, що визначають собівартість операції, частка витрат, пов'язаних з експлуатацією інструменту, може бути досить великою. Тому дотримання у виробничих умовах допустимих норм зношування є основою раціональної експлуатації інструменту. Величина максимально допустимого зношування, що визначає норму зношування інструменту, використовується для розрахунку норм витрат інструментів при виконанні тих чи інших технологічних операцій, їх собівартості, прогнозування необхідної кількості інструментів для виконання потрібної програми випуску виробів, ціни виробу і т.п. Величина максимально допустимого зношування залежить від виду й матеріалу інструменту, умов його експлуатації на відповідній операції, типу виробництва тощо.

Токарні різці із пластинками із твердих сплавів при обробці сталей і чавуну можуть зношуватись як по задній, так і по передній поверхнях (рис. 1.65). При оцінці ступеня зношування леза інструменту (величини допустимого зношування), як правило, розглядають зношування по задній поверхні, тому що зношування по передній поверхні в меншому ступені позначається на проходження процесу різання. Він різко проявляється лише при повному зношуванні різця, коли буде практично повністю знищена площадка f між різальною кромкою й лункою зношування (рис. 1.65 та 1.48б, в). Найчастіше максимальну ширину dз площадка зношування на задній поверхні має біля вершини різця або на її перехідній частині (див. рис. 1.48а, б), тобто на ділянці леза різця з найгіршими умовами тепловідведення.

Рисунок 1.65 - Схема зношування токарного різця

Допустима величина лінійного зношування задньої поверхні dз.доп при чорновій обробці прохідними різцями: сталі dз.доп = 0, 8-1 мм; чавуну з подачею S ? 0,3 мм/об dз.доп = 1,4 - 1,7 мм; чавуну з подачею S > 0,3 мм/об dз.доп = 0,8 – 1,0 мм. При чистовій обробці прохідними різцями: сталі dз.доп = 0,5 - 0,6 мм; чавуну dз.доп = 0, 6-6- 0,8 мм. Для різців з керамічними пластинками dз.доп = 0,6 - 0,8 мм. Для відрізних різців dз.доп = 0,8 - 1,0 мм. Зношування різців при обробці високоміцних і жароміцних сплавів проходить більш інтенсивно, ніж при різанні звичайних чорних конструкційних сталей і сплавів, і набирає катастрофічного характеру при меншій величині зношування dз.доп = 0,5 - 0,6 мм.

Гвинтові свердла при обробці сталей зношуються по передній і задній поверхнях (рис. 1.66). При обробці чавуну передня поверхня свердла практично не зношується. Зношування перемички вважається ненормальним, тому що воно може відбуватися тільки або в результаті неправильного заточення свердла, або через недостатню твердість інструментульного матеріалу після термообробки.

Рисунок 1.66 - Схема зношування гвинтового свердла

Зношування задньої поверхні уздовж головного леза нерівномірне: ширина площадки зношування безупинно зростає при віддаленні від перемички  і наближенні до його периферії. На відміну від різців лунка зношування на передній поверхні утворюється не уздовж всієї головної різальної кромки, а тільки біля кутів леза в тих місцях, де головна кромка сполучається з допоміжною (стрічечкою). Таким чином, найбільше зношування при свердлінні має місце біля кутів сполучених кромок (головних та допоміжних). Зношуванню також піддається допоміжна задня поверхня, на якій також біля вказаних кутів свердла з'являються площадки зношування. Площадка зношування на головній задній поверхні «з'єднується» із площадкою зношування на стрічечці, що, як правило, приводить до округлення кутів сполучених кромок свердла на величину dв (рис. 1.66). Тому величина округлення кутів за певних умов може бути лімітуючим зношуванням, а dк  братися як величина максимально допустимого зношування dк.доп. При обробці з охолодженням сталей і чавунів свердлами зі швидкорізальних сталей береться допустима величина зношування по задній поверхні біля периферії леза dз: при діаметрі до 20 мм dз.доп = 0,6 - 0,8 мм; при діаметрі більше 20 мм dз.доп = 0,8 – 1,0 мм. При роботі без МОР свердел зі швидкорізальних сталей як допустима величина зношування  береться зношування по кутах сполучених кромок dв: при діаметрі до 20 мм dк.доп = 0,5 -  0,8 мм; при діаметрі більше 20 мм dу.доп = 0,8 - 1,2 мм. При свердлінні чавунних заготовок свердлами, оснащеними твердим сплавом, як допустима величина зношування береться  dу.доп = 0,5 – 1,2 мм. При свердлінні цими ж свердлами заготовок із важкооброблюваних матеріалів (жароміцних і титанових сплавів; тугоплавких металів, наприклад, вольфраму, молібдену й ін.) як допустима величина зношування береться зношування по задній поверхні dз.доп = 0,35 – 0,5 мм.

  

            а)                                  б)

Рисунок 1.67 Схема зношування зенкерів:

а - швидкорізального; б - оснащеного пластинками із твердих сплавів

Зенкери звичайно зношуються по задній поверхні, по передній поверхні (з утворенням невеликої лунки), по куточках і по стрічечці (рис. 1.67а). За критерій затуплення зенкерів зі швидкорізальної сталі беруть зношування по задній поверхні dз (рис. 1.67а): а) при обробці конструкційних вуглецевих і легованих сталей з охолодженням dз = 1,2 - 1,5 мм; б) при обробці жароміцної сталі Х18Н9Т (ЭЯ1Т) з охолодженням dз = 0,4 мм. Для зенкерів, оснащених пластинками із твердого сплаву, за критерій затуплення беруть зношування по задній поверхні стрічечки dз (рис. 1.67б). Величина допустимого зношування наведена в промислових нормативах та відповідній довідковій літературі. Наприклад, при обробці хромокремніймарганцовистої сталі з охолодженням, що має sв=115 – 170 кГс/мм2 (1150 - 1700 МПа),  допустима величина зношування dз = 0,6 мм.

Рисунок 1.68 - Схема зношування розгортки

Розгортки, що зрізують дуже тонкі шари металу, зношуються в основному по задній поверхні й кутках в місці переходу різальної частини в циліндричну (калібрувальну) частину (рис. 1.68). При цьому внаслідок викришування різальної кромки й зміни радіуса її округлення і розмірів розгортки збільшується шорсткість обробленої поверхні й знижується точність розмірів отвору. Тому за критерій зату плення розгорток беруть таку величину зношування, при якій оброблений розгорткою отвір перестає задовольняти технічні умови, тобто виходить за межі допуску й перестає задовольняти необхідний клас чистоти (технологічний критерій зношування інструменту). Максимально допустимими величинами зношування розгорток зі швидкорізальної сталі є: dв  = 0,6 - 0,8 мм при обробці вуглецевих і легованих сталей з охолодженням і dв = 0,25 - 0,3 мм при обробці з охолодженням важкооброблюваних сталей і сплавів (жароміцних, нержавіючих і т.п.).

За критерій затуплення твердосплавних розгорток беруть зношування по задній поверхні різальної частини:

dз = 0,4 - 0,7 мм при обробці незагартованих сталей і dз = 0,35 - 0,4 мм при обробці загартованої сталі.

Мітчики й плашки при обробці як сталей, так і чавуну зношуються тільки по задній поверхні. Максимальне зношування зосереджується в місці переходу головного леза в допоміжне, тобто в місці переходу від різальної частини до калібрувальної. Величина допустимого зношування машинних мітчиків і плашок при обробці сталей дорівнює

dв = 0,125d0 мкм і чавуну – dв = 0,07d0 мкм.

Рисунок 1.69 - Схема зношування осьової циліндричної фрези

Рисунок 1.70 -  Схема зношування ножа торцевої твердосплавної фрези

Циліндричні осьові й дискові фрези зношуються тільки по задній поверхні. Площадка зношування задньої поверхні розташована уздовж робочої ділянки леза (рис. 1.69), поступово збільшуючись по ширині від точки початку контакту леза зі зрізуваним шаром (що входить у контакт) до кінця їхнього контакту (що виходить із контакту). Величини допустимих значень зношування задньої поверхні dз циліндричних фрез зі швидкорізальних сталей беруться: при чорновій обробці сталей dз = 0,4 - 0,6мм, при чистовій - dз = 0,15 - 0,25мм; при чорновій обробці чавуну dз = 0,5 - 0,8мм, при чистовій - dз = 0,2 - 0,3мм.

Зношування торцевих фрез подібне до зношування різців (рис. 1.70): зі швидкорізальних сталей і із пластинками із твердих сплавів. При обробці сталей зубці (ножі) фрези зношуються по задній і передній поверхнях. Фрези зі швидкорізальних сталей при обробці чавуну зношуються тільки по задніх поверхнях, твердосплавні - по задніх і передніх поверхнях. Величини допустимих зношувань фрез беруться: зі швидкорізальної сталі при чорновій обробці сталей і чавунів dз =1,5 - 2 мм, при чистовій - dз = 0,3 - 0,5 мм; із пластинами із твердих сплавів при обробці сталей dз = 1 - 1,2 мм, чавуну - dз = 1,5 - 2 мм.

Рисунок 1.71 - Схема зношування протяжки

Протяжки зношуються тільки по задній поверхні (рис. 1.71). Із зростанням ширини площадки зношування одночасно збільшується радіус округлення різальної кромки. Ширина площадки зношування уздовж головного леза в загальному випадку неоднакова. Найбільша ширина спостерігається біля  країв стружковідвідних канавок і в точках перетину головного леза з допоміжними. Допустима ширина dу площадки зношування при обробці сталей і чавуну: у шпонкових і шліцевих протяжок - dв  = 0, 3-0,4 мм, у круглих - dв =0,2-0,3 мм.

Більш об'єктивним показником зношування протяжок є округлення різальної кромки. При досягненні радіусом округлення певного значення різко збільшується шорсткість обробленої поверхні, а на лезах протяжки з'являються сліди викришування. При протяганні деталей з  5-м класом чистоти обробленої поверхні граничні величини радіуса округлення різальної кромки становлять: r = 0,02 мм при підйомах зубців Sz =0,01 - 0,04 мм і

r = 0, 03-0,04 мм при підйомах зубців Sz = 0,05 - 0,3 мм.

Використання допустимої величини радіуса округлення різальної кромки r як критерію зношування у виробничих  умовах є складним, що пов'язане із труднощами його вимірювання. Тому цей критерій можна використовувати тільки в лабораторних умовах при дослідженні процесу протягування.



загрузка...