Износ режущих инструментов. Влияние СОЖ на процесс резания

Параметры износа и стойкости режущего инструмента характеризуют степень допустимого износа инструмента и время его работы до замены или переточки. Они относятся к основным технологическим параметрам процесса резания.

Применение смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) оказывает благоприятное действие на процесс резания металлов, значительно уменьшает износ режущего инструмента, повышает качество обработанной поверхности и снижает затраты энергии.

Применение СОЖ препятствует образованию нароста у режущей кромки инструмента и способствует удалению стружки и абразивных частиц из зоны резания.

При обработке чугуна и других хрупких материалов СОЖ не применяют, так как эффект ее действия незначителен.

При работе твердосплавным инструментом на высоких скоростях в зону резания необходимо подавать обильную и непрерывную струю жидкости. При прерывистом охлаждении может произойти образование трещин в пластинах твердого сплава и инструмент быстро выйдет из строя.

Для каждого обрабатываемого металла и даже вида обработки применяется наиболее оптимальная СОЖ. Наибольшую эффективность смазочно-охлаждающие жидкости обеспечивают при резании вязких, высокопластичных и сильно упрочняющихся при деформации металлов. С увеличением толщины среза и скорости резания эффект облегчения стружкообразования от применения СОЖ уменьшается.

Силы резания, крутящий момент и мощность при сверлении

Увеличение затрат энергии на де­формации и трение приводит к увеличению силы резания (рис. 7.8).

Рис. 7.8. Силы резания при сверлении:

P_п.к.— осевая сила на поперечной кромке; Р_хл, Р_zл — силы трения на ленточке; Р_xР_у, P_z— составляющие силы резания

Равнодействующую силы резания, приложенную к точке О режу­щей кромки, можно разложить на три составляющие: Р_х, Р_у и Р_z. Составляющая Р_х направлена вдоль оси сверла, в том же направ­лении действуют сила сопротивления деформациям на попереч­ной кромке Р_п.к.и силы трения ленточек об обработанную поверхность Р_хл. Сумма сил Р₀ = 2Р_х + 2Р_хл+ Р_п.к.называется осевой силой резания. Радиальные силы резания при идеальной заточке сверла

уравновешивают друг друга: ∑P_y= 0. Пары сил Р_zи Р_zл создают крутящий момент М:

М = М(Р_z) ₊М(Р_zл).

В расчетах для определения осевой силы и крутящего момента используются эмпирические формулы:

P₀=C_PD^XрS₀^YpK_P; (7.1)

M=C_MD^XMS₀^YMK_M, (7.2)

где D— диаметр обрабатываемого отверстия, мм; S₀— подача, мм/об; С_Ри С_м — постоянные коэффициенты, характеризующие обрабатываемый материал и условия резания; Х_Р, Y_P, Х_м, Y_M— показатели степеней; К_Ри К_м — поправочные коэффициенты на изменение условий резания.

Крутящий момент М_кр, Н·м и осевую силу Р_о, Н при сверлении находим по формулам:

,

,