Виды износа и их физическая сущность

1. Адгезионный износ – это износ, при котором твёрдые тела в определённых условиях взаимодействия «схватываются» под действием адгезионных (молекулярных) сил. На контактные поверхности лезвия инструмента оказывает действие высокая температура и большое давление. При этом существует такое состояние трущихся поверхностей, когда пластичные поверхностные слои в отдельных точках контакта могут сблизиться настолько, что между атомами металлов возникают силы сцепления. В пределах приграничного слоя одной из контактных поверхностей происходит разрушение материала инструмента в тех точках, где только что установилось адгезионное схватывание. При непрерывном движении стружки происходит отрыв частиц материала инструмента и унесение их со стружкой.

2. Абразивный износ.В условиях черновой обработки обрабатываемый материал содержит твёрдые включения, которые изнашивают лезвие инструмента «микроцарапанием». Это явление наблюдается при обработке литых заготовок по корке, горяче-штампованных и термообработанных заготовок с окалиной, силумина, стеклопластиков с твёрдыми включениями. На интенсивность износа инструментов при обработке черных металлов существенное влияние оказывает структура перлита, т.к пластинчатый перлит в 3-8 раз интенсивнее истирает инструмент, чем зернистый.

3. Диффузионный износ. При этом виде износа происходит непрерывный и направленный диффузионный перенос углерода и вольфрама из пограничного слоя инструментального материала лезвия в контактирующий с ним слой обрабатываемого материала. При скоростной обработке твердосплавным инструментом при Тº = 500…900⁰C ,близкие по химическому составу материалы диффундируют из инструмента в материал детали. Этому виду износа особенно подвержены алмазные инструменты при обработке чёрных металлов.

4. Механический износ. В процессе взаимного скольжения неровности обрабатываемого металла разрушают неровности (выступы) на лезвии инструмента, в результате чего на передней и задней поверхностях появляются следы износа.

5. Хрупкий износ – разрушение.Этому виду износа подвержены хрупкие инструментальные материалы. Разрушение также происходит при неверно назначенных режимах резания и неправильно выбранном материале инструмента, особенно при прерывистой обработке.

5.9. Кривая износа резца и критерий затупления при точении

Кривая износа резца при точении выражает зависимость износа задней и передней поверхностей резца от продолжительности резания (Рис. 51).

При работе резца наблюдаются три выраженные зоны износа:

Зона 1- ускоренный износ, период приработки.

Зона 2- установившийся процесс изнашивания.

Зона 3- участок катастрофического износа.

h₃^кр –критерий износа (затупления) резца, мм при определенном периоде стойкости T, мин.

Рис. 51. Кривая износа резцов при точении

Критерий износа или затупления h_з^кр представляет собой допустимую величину износа инструмента после которого дальнейшую работу надо прекратить и изношенный инструмент заменить новым или переточенным.

Период стойкости (Т,мин)- продолжительность резания до момента, когда максимальный износ достигнет допустимого значения или продолжительность резания между переточками.

Для одноинструментальной обработки период стойкости составляет: Т=60…120 мин,для многоинструментальной обработки- Т=60…240 мин.

Нормативный период стойкости резца составляет 60 мин.

Критерии износа резца h₃^кр при точении различных материалов, установленные опытным путём, имеют следующие значения:

При черновой обработке стали h_з =1…3мм,при чистовой h_з =0,4…0,5мм;

При черновой обработке чугунаh_з =3…4мм, при чистовой h_з =0,6…0,8мм.