Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Стойкость режущего инструмента — суммарное машинное время резания между двумя заменами или переточками, в течение которого инструмент сохраняет режущую способность в пределах допустимого износа. Управление этим параметром определяет точность обработки, шероховатость поверхности и надёжность технологического процесса.
По ГОСТ 25762-83 период стойкости обозначается T и измеряется в минутах машинного времени: учитывается только время непосредственного резания. Стойкость — временной ресурс инструмента; износ — физический процесс разрушения режущей части. Нормативную методику испытаний резцов и критерии оценки устанавливает ISO 3685:1993; для фрез — ISO 8688-1/-2:1989.
Наиболее распространённый вид. На задней поверхности образуется площадка истирания шириной VB, измеряемой перпендикулярно к главной режущей кромке. Преобладает при обработке хрупких материалов и малых толщинах среза. По ISO 3685 стандартный критерий допустимого износа при чистовом точении сталей — VB = 0,3 мм; при черновой обработке по ISO 3685 допустимый максимальный износ VBBmax составляет 0,6 мм; в производственной практике для грубой черновой обработки применяют значения до 0,8 мм.
На передней поверхности под действием горячего стружечного контакта формируется лунка глубиной KT. Характерна для обработки вязких сталей при высоких скоростях, когда температура в зоне контакта инструмент–стружка превышает 700–900 °C. Допустимая глубина по ISO 3685: KT = 0,06 + 0,3·f, где f — подача в мм/об. Нарастающая лунка ослабляет режущий клин и создаёт риск внезапного хрупкого разрушения кромки.
Пластическая деформация возникает при температуре свыше 900–1000 °C для сплавов группы P: режущий клин «оплывает», геометрия нарушается. Выкрашивание — отслоение фрагментов кромки — характерно для прерывистого резания и термических ударов при нестабильной подаче СОЖ.
Количественную связь между скоростью резания и стойкостью описывает уравнение Тейлора:
V · Tn = C
где V — скорость резания (м/мин), T — период стойкости (мин), n — показатель степени, C — постоянная. Расширенная форма с учётом подачи и глубины: V · Tn · fn1 · tn2 = C.
Показатель n зависит от инструментального материала: для быстрорежущей стали — 0,08–0,20, для твёрдых сплавов без покрытия — 0,2–0,4, для режущей керамики — 0,4–0,6. Чем выше n, тем менее чувствителен инструмент к изменению скорости и тем шире допустимый диапазон режимов.
Практический вывод: удвоение скорости при n = 0,2 (нижняя граница для твёрдых сплавов) сокращает стойкость примерно в 32 раза; при n = 0,4 — примерно в 6 раз. По степени влияния параметры резания располагаются: скорость → подача → глубина. Удвоение глубины снижает стойкость лишь на 15–20% — значительно меньше, чем аналогичное изменение подачи.
По ISO 513:2012 инструментальные материалы делятся на группы: P — стали, M — нержавеющие, K — чугуны, N — цветные металлы, S — жаропрочные сплавы, H — закалённые материалы. По ГОСТ 3882-74 ВК6 и ВК8 относятся к группе K; Т15К6, Т5К10 — к группе P. Цифра в обозначении (P10→P40) отражает смещение от твёрдости к вязкости.
CVD-покрытия (TiCN/Al2O3/TiN, толщина 5–12 мкм, температура нанесения 900–1050 °C) оптимальны для высокоскоростного точения сталей — слой Al2O3 выдерживает до 1200 °C. PVD-покрытия (TiAlN, AlCrN, толщина 2–5 мкм) наносятся при 400–600 °C, сохраняют остроту кромки и формируют сжимающие напряжения, снижающие выкрашивание при прерывистом резании нержавеющих сталей. СОЖ при правильном подборе увеличивает стойкость в 1,5–3 раза; при точении закалённых сталей (свыше 50 HRC) CBN-инструментом СОЖ нежелательна — прерывистая подача вызывает термические удары.
Стойкость режущего инструмента определяется выбором инструментального материала, покрытия, режимов резания и условий охлаждения. Критерий VB = 0,3 мм по ISO 3685 — стандартный измеримый ориентир для оценки износа при точении. Уравнение Тейлора связывает скорость резания с периодом стойкости через конкретные коэффициенты, что даёт расчётную основу для обоснования режимов. Системное управление этими параметрами обеспечивает стабильный ресурс инструмента в серийном производстве.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.