Что называется стойкостью инструмента
Электронная библиотека
Стойкость инструмента – это его способность сохранять свое служебное назначение при работе до критериального износа.
Время работы инструмента между его двумя последовательными переточками (заменами) называется периодом стойкости (Т).
Период стойкости (для краткости – стойкость) инструмента может определяться и количеством обработанных деталей.
Период стойкости режущего инструмента зависит от его типа, свойств обрабатываемого и инструментального материала, элементов режима резания, геометрии и конструкции инструмента, СОТС, а также от типа оборудования (универсальные станки, автоматические линии, гибкие производственные системы (ГПС)).
Одним из основных факторов, определяющих период стойкости инструмента, является скорость резания. Это обусловлено тем, что в зависимости от скорости изменяется температура в зоне резания.
Чтобы получит график зависимости Т = f (V) для определенного инструмента, его используют до полного затупления при выбранных условиях. При этом все условия сохраняются постоянными, кроме V.
Изображение закономерности нарастания износа за время работы инструмента называют кривой износа. Кривые износа бывают трех видов (рис. 10.4)
Вид 1. Если инструмент изнашивается одновременно по передней и задней поверхностям, то кривая износа задней поверхности (рис. 10.4, а) состоит из трех более или менее отчетливо выраженных участков:
· участок ОА кривой с интенсивным нарастанием ширины площадки износа соответствует периоду приработки инструмента. При дальнейшей работе инструмента нарастание износа замедляется, так как это связано с уменьшением контактных касательных напряжений на площадке износа по мере увеличения ее размеров;
· участок АВ кривой соответствует периоду нормального изнашивания инструмента. По достижении некоторого значения линейный износ задней поверхности вследствие роста температуры вновь начинает резко расти и кривая износа идет круто вверх;
· участок кривой за точкой В соответствует периоду катастрофического изнашивания инструмента. В этом периоде износ нарастает настолько быстро, что если не прекратить дальнейшую работу, то это может привести к чрезмерно большому износу задней поверхности, при котором резко сократится число переточек, допускаемых инструментом, и увеличится время, затрачиваемое на переточку. Поэтому рациональная эксплуатация инструмента исключает работу в периоде катастрофического изнашивания.
При средних значениях скоростей резания период нормального изнашивания составляет 85 – 90 % периода стойкости инструмента.
По мере увеличения скорости резания период нормального изнашивания сокращается и при очень высоких скоростях резания становится настолько малым, что после периода приработки почти сразу наступает период катастрофического изнашивания. Геометрические параметры инструмента должны быть такими, чтобы максимально увеличить период нормального изнашивания и сократить или полностью устранить период приработки.
Вид 2. При изнашивание инструмента преимущественно по задней поверхности, когда износ передней поверхности незначителен, кривая износа (рис. 10.4, б) вогнута относительно оси абсцисс. В этом случае период приработки отсутствует и на участке АВ кривой износа, соответствующем периоду нормального изнашивания, износ вначале, медленно, а затем более быстро возрастает до точки В – начала периода катастрофического изнашивания.
Вид 3. Если инструмент изнашивается только по задней поверхности, кривая износа имеет вид выпуклой кривой (рис. 10.4, в). После периода приработки период нормального изнашивания продолжается значительно дольше, чем в первых двух случаях. Период нормального изнашивания в этом случае настолько велик, что, как правило, работу инструмента прекращают еще до перехода в период катастрофического изнашивания.
Величина износа передней и задней поверхностей инструмента зависит от времени работы инструмента, температуры резания и скоростей перемещения поверхности резания и стружки относительно задней и передней поверхностей.
Исходя из анализа кривых износа инструментов, получаем зависимость площадки износа от продолжительности работы инструмента (Т), скорости резания (V), толщины (а) и ширины (b) стружки:
где Ст – постоянная величина, зависящая от условий обработки.
При любых режимах резания m > n > q, т.е. на величину износа инструмента наибольшее влияние оказывает скорость резания, затем подача и наименьшее – глубина резания. Из этого следует, что интенсивность влияния параметров режима резания на величину износа задней поверхности такая же, как и на температуру резания.
Каким следует выбирать период стойкости режущего инструмента? В самом общем случае стойкость и соответствующие ей элементы режима резания должны быть такими, чтобы производительность данной операции механической обработки была максимальна при минимальной себестоимости и обеспечивала заданное качество обработки: точность размеров и шероховатость поверхности.
Срочно?
Закажи у профессионала, через форму заявки
8 (800) 100-77-13 с 7.00 до 22.00
Стойкость металлорежущих инструментов
Стойкость (период стойкости) – Т – металлорежущих инструментов – суммарное время работы на определенном режиме резания до затупления.
При точении токарными резцами сталей средней твердости Т
V=C/T^m
V – скорость резания;
С – постоянная величина;
m – показатель относительной стойкости (0,1…0,3)
Стойкость инструмента зависит главным образом от скорости резания. На неё оказывают влияние также материал, из которого изготовлен инструмент, обрабатываемый материал, геометрические параметры режущей части инструмента.
И, наконец, в соответствии с заданной стойкостью по формулам или соответствующим таблицам находят необходимую скорость резания.
Стойкость инструмента характеризуется периодом стойкости. Например, для твердосплавных резцов при выполнении операций промежуточного формообразования можно принять период стойкости Т= 30…45 мин.
53. Допустимая скорость резания и ее определение. Экспериментальная формула для определения допустимой скорости при точении и влияние на нее параметров режима резания.
Допустимая скорость резания металлов
Допустимая скорость резания – это такая скорость, с которой может работать резец до затупления в течение определённого времени. Это позволяет правильно назначать режимы резания (V,S,t), от которых зависят производительность труда и качество обрабатываемых деталей.
На скорость резания, допускаемую инструментом, влияют:
-физико-механические свойства обрабатываемого и инструментального
— геометрия и микрогеометрия режущей части инструмента,
— глубина резания и подача,
— метод охлаждения и СОЖ,
— вид обработки и другие факторы.
Рассмотрим зависимость Vд(Т)
Резание при малых скоростях нерационально – из-за низкой производительности.
Резание при больших скоростях также нерационально из-за низкой стойкости инструмента.
Поэтому Vд определяется: 
где CV – постоянный коэффициент зависящий от физико-механических свойств обрабатываемого материала, материала режущей части резца и условий обработки;
— стойкость твёрдосплавных резцов от 30 до 90 мин,
— стойкость зубообрабатывающего инструмента – от 240 до 360 мин.
Классификация и системы обозначения металлорежущих станков. Классификация металлообрабатывающих станков по виду обработки; степеням точности. Системы обозначения для серийных и специализированных станков.
Классификация по технологическому методу обработки станки делят: на токарные, сверлильные, шлифовальные, полировальные и доводочные, зубообрабатываемые, фрезерные, строгальные, разрезные, протяжные, резьбообрабатывающие и т.д.
Классификация по комплексу признаков наиболее полно отражается в общегосударственной Единой системе условных обозначений станков. Она построена по десятичной системе; все металлорежущие станки разделены на 10 групп, группа – на 10 типов, а тип – на 10 типоразмеров. В группу объединены станки по общности технологического метода обработки или близкие по назначению. Типы станков характеризуют такие признаки, как назначение, степень универсальности, число главных рабочих органов, конструктивные особенности. Внутри типа станки различают по техническим характеристикам.
Различают станки универсальные, широкого применения, специализированные и специальные.
По степени автоматизации различают станки с ручным управлением, полуавтоматы, автоматы и станки с программным управлением.
По числу главных рабочих органов станки делят на одношпиндельные, многошпиндельные, односуппортные, многосуппортные. При классификации по конструктивным признакам выделяются существенные конструктивные особенности (например, вертикальные и горизонтальные токарные полуавтоматы). В классификации по точности установлены пять классов станков: Н – нормальной, П – повышенной, В – высокой, А – особо высокой точности и С – особо точные станки.
Что называется стойкостью инструмента
ОСНОВЫ ТЕОРИИ РЕЗАНИЯ МАТЕРИАЛОВ
Тема 6
РАЗРУШЕНИЕ И ИЗНАШИВАНИЕ РЕЖУЩЕЙ ЧАСТИ ИНСТРУМЕНТОВ.
СТОЙКОСТЬ ИНСТРУМЕНТОВ
Лекция 6.1.
Работоспособность инструментов
Отказ режущего инструмента (Продолжительность видео 5 минут)
Текст для чтения вслух (Microsoft Edge) и с мобильных устройств
Работоспособное состояние режущего инструмента (лезвия) (« работоспособность ») характеризуется таким, при котором он способен выполнять обработку резанием при установленных в нормативно-технической документации (НТД) условиях и с установленными требованиями.
Неработоспособным состоянием режущего инструмента (« неработоспособность »), характеризуемого его « отказом », может быть отклонение от установленных значений хотя бы одного из параметров режущего инструмента, требований или характеристик обработки, выполняемой этим инструментом.
В процессе резания инструмент теряет свою работоспособность в результате разрушения или изнашивания лезвия.
На рис. 6.1 приведена схема современных представлений о влиянии различных условий на выход инструмента из строя.
Изучение физических закономерностей отказа инструмента позволяет сформулировать требования, предъявляемые к инструментальным материалам и определить области их эффективного применения.
При недостаточной прочности лезвия инструмента его выход из строя (« внезапный отказ ») происходит путем хрупкого разрушения (скалывания и выкрашивания) или в результате пластической деформации и последующего срезания поверхностного слоя лезвия.
Хрупкое разрушение лезвия является результатом постепенного развития и накопления усталостных микротрещин, которые впоследствии, с увеличением внешней нагрузки сливаются в макротрещину. Процесс зарождения и развития трещин происходит во времени, т.е. зависит от величины и продолжительности приложения нагрузки. Встречаются два вида хрупкого разрушения лезвия: выкрашивание режущих кромок; сколы режущего лезвия (рис. 6.2).
Выкрашиванием называется отделение мелких частиц режущей кромки, при котором размеры разрушений, как правило, меньше контактного участка передней поверхности со стружкой (рис. 6.2 а ). Оно связано чаще всего с поверхностными дефектами, дефектами заточки, неоднородностью структуры инструментального материала, остаточными напряжениями и др. Инструмент с выкрошенной режущей кромкой может продолжать снятие стружки, однако такое резание будет предаварийным. Частным случаем выкрашивания является «осыпание» режущей кромки. Под осыпанием режущей кромки понимают частичное или сплошное разрушение ее участков размерами не более 0,3 мм.
Скалывание (с колы ) – это отделение сравнительно крупных объемов режущего лезвия, которые превышают размеры контакта передней поверхности со стружкой (рис. 6.2 б ). После этого резание инструментом становится невозможным.
Для определенного инструментального материала и размеров лезвия мгновенный скол происходит при достижении толщиной срезаемого слоя некоторого предельного значения a пр ( предельная толщина срезаемого слоя или ломающая подача ).
С увеличением переднего угла g при b = const (т.е. при одновременном уменьшении заднего угла a), величина предельной толщины срезаемого слоя a пр увеличивается (рис. 6.4). Это связано с тем, что при неизменной прочности лезвия с увеличением переднего угла силы резания, а соответственно и напряжения в режущем лезвии уменьшаются.
Увеличение главного угла в плане j вызывает уменьшение предельных толщин срезаемого слоя, что связано с увеличением давления стружки на переднюю поверхность (через рост толщины срезаемого слоя при постоянной подаче), а, следовательно, и напряжений в режущей части.
Величина предельной толщины срезаемого слоя меняется со временем работы, так как процесс развития трещин в режущей части инструмента зависит и от времени резания (усталостное разрушение).
Силовая нагрузка на инструмент является основной причиной скалывания при непрерывном резании, при прерывистом же имеют место две дополнительные причины хрупкого разрушения:
· термические циклические напряжения;
· условия выхода инструмента из зоны резания.
Первая причина, характерная для твердых сплавов, впервые была объяснена Н.Н. Зоревым и Н.П. Вирко. Известно, что обработка при фрезеровании состоит из цикла резания и холостого хода.
Цикл холостого хода. Внутренние слои прогрелись, а внешние охлаждаются, сокращаясь. Они подвергаются напряжениям растяжения. Таким образом, за один цикл резания имеют место знакопеременные напряжения растяжения-сжатия. Это вызывает появление усталостных трещин, которые располагаются перпендикулярно режущей кромке и переходят на заднюю поверхность.
Предотвращение этих нежелательных влияний : уменьшение времени холостого хода, уменьшение температуры рабочего хода, увеличение температуры холостого хода (подогревание инструмента во время холостого хода).
Существует область условий резания, при которых свойства инструментального материала настолько изменяются, что инструмент не в состоянии срезать стружку, так как сам может подвергаться пластической деформации и срезу. Развитию этого процесса способствуют интенсивный разогрев (выше критической температуры теплостойкости) и размягчение инструментального материала при режимах резания, характеризующихся высокими силовыми и тепловыми нагрузками. Вторым фактором может быть всестороннее сжатие режущего лезвия, в результате чего пластичность материала инструмента в этой зоне существенно повышается. Пластическое течение поверхностных контактных слоев инструментального материала и их последующий срез преимущественно происходит вдоль задней поверхности (рис. 6.6).
С увеличением скорости резания твердость основной массы стружки практически не изменяется, т.к. температура в зоне стружкообразования поднимается незначительно и составляет всего 100…300 °C. В то же время в тонких контактных слоях инструментального материала температура может возрастать до величин, превышающих критическую температуру теплостойкости инструментального материала. Поэтому локальная твердость этих слоев с повышением температуры будет уменьшаться. В момент, когда соотношение твердости материалов инструментального и стружки будет ниже критического значения, начнется интенсивное пластическое деформирование поверхностных слоев режущего лезвия.
Если режущее лезвие инструмента формоустойчиво до температур плавления обрабатываемого материала, то в этом случае скорость резания не ограничивается по критерию пластической прочности. Обработка меди, латуни и бронзы твердосплавными, а алюминия быстрорежущими инструментами может быть реализована практически с любой скоростью резания. Высокая «горячая» твердость и отсутствие химического сродства кубического нитрида бора с железоуглеродистыми сплавами позволяет на порядок увеличивать скорости резания в сравнении с твердыми сплавами.
Для прерывистых процессов резания предельные по пластической прочности скорости резания имеют более высокие значения вследствие охлаждения инструмента при холостом ходе.
При обработке сталей, жаропрочных, титановых сплавов и других труднообрабатываемых материалов, имеющих низкую теплопроводность, скорость резания чаще всего ограничивается пределом пластической прочности инструментальных материалов. Поэтому резервом роста производительности обработки таких материалов является повышение предела пластической прочности (твердости при нагреве и теплопроводности) инструментального материала.
В процессе резания в результате взаимодействия стружки и поверхности резания с режущим лезвием контактные площадки на передней и задних поверхностях инструмента изнашиваются. Износ этих площадок происходит непрерывно, на протяжении всего процесса резания, практически при всех возможных условиях резания. Поэтому наряду с достаточной прочностью режущая часть инструмента должна обладать высокой износостойкостью.
Независимо от типа и назначения все инструменты могут изнашиваться преимущественно по задней поверхности ( первый вид износа ) (рис. 6.7 а ), по задней и передней поверхностям одновременно ( второй вид износа ) (рис. 6.7 б ). В некоторых случаях черновой обработки в условиях устойчивого наростообразования нарост предохраняет заднюю поверхность от контакта с поверхностью резания и от износа, поэтому рассматривают третий вид износа – преимущественно по передней поверхности (рис. 6.7 в ).
При изнашивании по второму виду наряду с износом задней поверхности имеет место и износ передней поверхности в виде лунки. При наличии нароста лунка начинается на некотором расстоянии от режущей кромки (см. рис. 6.7 в ), при его отсутствии – и фаска по задней поверхности, и лунка начинаются от режущей кромки.
Для оценки меры изношенности инструмента используются четыре параметра: линейный , размерный , массовый и относительный износ .
Линейный износ h з представляет собой максимальную ширину площадки износа по задней поверхности без учета места ее расположения (см. рис. 6.7) или глубину лунки. Применяется в виде рекомендаций при назначении величины перетачивания инструмента.
Если инструмент изнашивается одновременно по задней и по передней поверхности (см. рис. 6.7 б ), то на кривой износа появляется участок ВС (рис. 6.9 б ), называемый участком «катастрофического» износа ( ІІІ – период катастрофического износа). В данном случае расширение и углубление лунки износа на передней поверхности и ширины площадки на задней могут приводить как к тепловому разупрочнению (потере твердости) и пластическому разрушению («смазыванию») режущей кромки лезвия за счет повышения температуры в этой зоне, так и к хрупкому разрушению – сколам и выкрашиванию.
Продолжение эксплуатации инструмента в зоне катастрофического износа нецелесообразно из-за значительного увеличения объемов разрушения лезвия, приводящих к уменьшению ресурса инструмента. Поэтому при достижении износа, величина которого приближается к его предельному значению, производят либо переточку инструмента, либо замену режущей кромки (при использовании сменных неперетачиваемых многогранных пластин).
Принципиальной особенностью условий контактирования (трения) при резании является наличие тонкого слоя обрабатываемого материала, заторможенного (прилипшего) на некоторой части контактных поверхностей инструмента. Причем с увеличением скорости резания (увеличением температуры) толщина этого слоя уменьшается и при очень высоких температурах резания он может переходить даже в жидкое состояние. Таким образом, контактирование обрабатываемого материала с инструментальным происходит, как правило, через взаимодействие с заторможенным слоем. Заторможенный слой может находиться в устойчивом состоянии схватывания с инструментальным материалом или (чаще всего) в неустойчивом состоянии, когда наблюдается его перемещение относительно инструментального материала. В условиях устойчивого состояния, когда нет относительного перемещения на границе «инструментальный материал–заторможенный слой», износ на этих участках отсутствует.
В условиях неустойчивого состояния, когда в заторможенном слое продолжаются пластические деформации сдвига и он, разрушаясь, перемещается по контактной поверхности инструментального материала, наблюдаются процессы, приводящие к изнашиванию в виде:
·постепенного усталостного вырывания микрочастиц;
·переноса (диффузии) химических компонентов, входящих в состав инструментального материала;
·взаимного растворения с контактным слоем обрабатываемого материала;
·образования жидкой фазы из более легкоплавких новых соединений, полученных в результате химического синтеза компонентов инструментального и обрабатываемого материалов, и газов из окружающей контакт среды.
Абразивное изнашивание ( абразивный износ ) . Механизм абразивного износа состоит в том, что твердые включения в обрабатываемом материале, внедряясь в контактные поверхности инструмента, царапают эти поверхности, оставляя риски. Однако микрорезание со снятием стружки в данном случае происходит не всегда. Чаще всего возникновение рисок на инструментальном материале происходит в результате его пластического оттеснения в стороны при движении более твердой частицы. Таким образом, чем больше в составе обрабатываемого материала будет твердых фаз, тем большее число контактов с поверхностью лезвия инструмента произойдет при их взаимном перемещении. При каждом новом контакте будет происходить очередное «резание – царапание» или «оттеснение» инструментального материала, в результате чего поверхность трения в микрообъемах инструментального материала будет подвергаться процессам пластического передеформирования. Особенно сильно изнашивается из-за абразивного воздействия задняя поверхность, на которой появляются углубления в виде рисок и канавок, параллельных движению резания.
В рассматриваемом случае пластических деформаций с образованием рисок (следов деформации) наиболее вероятно проявление механизма малоцикловой усталости. Поэтому более точным названием для абразивного изнашивания является абразивно-усталостное изнашивание .
Интенсивность абразивно-усталостного изнашивания возрастает при увеличении содержания в сталях цементита (100 НV) и сложных карбидов, в чугунах – цементита и фосфидов, в силуминах – карбида кремния, в жаропрочных сплавах – интерметаллидов, которые сохраняют высокую твердость даже при высоких температурах резания.
Из всех структурных составляющих стали наименьшей истирающей способностью обладает феррит (8 HV). За ним следует зернистый перлит (15¼20 HV), истирающая способность которого тем меньше, чем меньше размеры зерен цементита. Пластинчатый перлит (20..35 HV) значительно интенсивнее изнашивает режущий инструмент, так как он обладает большой абразивной способностью в силу пилообразного характера трущейся поверхности с острыми карбидными кромками. Аустенитные стали с незначительным содержанием карбидов имеют слабую истирающую способность. Трудно обрабатываются стали мартенситного класса с высоким содержанием легирующих составляющих. Режущий инструмент особенно интенсивно изнашивается элементами, образующими твердые карбиды (VС, МоС; WС, ТiС).
При обработке чугуна графит играет роль внутренней смазки, уменьшая тенденции к образованию нароста. Но наличие твердых фосфористых соединений и особенно цементита весьма сильно увеличивает истирающую способность чугуна.
Контактные поверхности инструмента могут также царапаться частицами периодически разрушающегося нароста, твердость которого значительно (в 2–3 раза) превосходит твердость материала, из которого он образован.
Этот вид износа может играть решающую роль при обработке заготовок с резко выраженными абразивными свойствами (чугунное литье, силумин, сварные швы, поковки со штамповочной коркой и др.). Абразивному износу подвергаются в основном режущие инструменты, работающие при относительно низких скоростях и температурах резания (протяжки, метчики, плашки и т.п.).
Адгезионно-усталостный износ частиц режущего инструмента может происходить либо путем отрыва, либо пластического среза, и соответственно механизм износа имеет либо хрупкую, либо пластическую природу.
Адгезионный износ инструмента можно уменьшить, применяя жидкости, создающие на контактных поверхностях «защитные» пленки (окисные, масляные и др.), которые существенно уменьшают силы адгезии и препятствуют схватыванию обрабатываемого и инструментального материалов.
Вместе с тем в случае образования тонких и достаточно прочных окисных пленок адгезия происходит между пленками, что предохраняет инструмент от более интенсивного износа путем вырывания частиц инструментального материала. При образовании более толстых и рыхлых окисных пленок интенсивность износа лезвия резко увеличивается, так как такие пленки легко разрушаются при его взаимодействии с контактными поверхностями обрабатываемой детали и стружкой.
Склонность твердых сплавов к окислению определяется их химическим составом. Однокарбидные сплавы окисляются сильнее, чем двухкарбидные. С увеличением содержания кобальта в твердом сплаве интенсивность и скорость окисления возрастают. Развитию коррозионных явлений в значительной степени препятствует применение при резании инертных газовых сред, например, аргона, гелия, азота, что существенно уменьшает интенсивность изнашивания инструмента.
Диффузионное изнашивание. При температурах резания выше 800…850 °C изнашивание инструмента может преимущественно происходить в результате диффузионного растворения инструментального материала в обрабатываемом.
Интенсивному диффузионному растворению материалов инструмента и обрабатываемой детали при резании способствуют следующие факторы:
· высокие температуры, превышающие температуру начала химического взаимодействия твердого сплава с обрабатываемым материалом;
· большие пластические деформации контактных слоев, приводящие к полному контакту поверхностей по всей номинальной поверхности;
· ювенильность поверхностей детали и частично инструмента.
Различные компоненты твердого сплава диффундируют в обрабатываемый материал с разной скоростью. Наиболее быстро диффундирует углерод, медленнее – вольфрам, кобальт и титан. В результате неодинаковой скорости растворения между инструментом, стружкой и поверхностью резания образуется три диффузионных слоя. Наиболее удаленным от контактных поверхностей является науглероженный слой. Ближе к границе раздела расположен слой белого цвета, представляющий собой твердый раствор углерода и вольфрама или углерода, вольфрама и титана в g-железе. Третий слой является интерметаллидом в виде железовольфрамового или более сложного карбида. Структурные превращения в этом слое, расположенном практически на границе раздела твердого сплава с обрабатываемым материалом, происходят в результате обеднения контактных поверхностей инструмента углеродом и диффузии в твердый сплав железа из обрабатываемого материала.
По сравнению с основным массивом твердого сплава третий слой является более хрупким и разупрочненным, что приводит к его срезу движущимися стружкой и поверхностью резания. Следовательно, диффузионный износ зависит не только от непосредственного переноса атомов инструментального материала в деталь и стружку. В результате диффузионных процессов в поверхностных слоях инструмента происходят структурные превращения, приводящие к охрупчиванию и разупрочнению рабочих поверхностей лезвия инструмента, которые срезаются и уносятся обрабатываемым материалом и стружкой. Таким образом, диффузионный износ необходимо рассматривать как результат двух процессов: собственно диффузионного растворения и диспергирования (измельчения) и разрушения разупрочненных контактных поверхностей.
При резании инструментами из однокарбидных сплавов в их диффузионном изнашивании в той или иной степени участвуют оба указанных процесса. Изнашивание же инструментов из двухкарбидных сплавов происходит несколько иначе. Титано-вольфрамовые карбиды в обрабатываемом материале растворяются значительно медленнее, чем вольфрамовые. Поэтому на контактных поверхностях образуются микровыступы еще не полностью растворившихся зерен из титано-вольфрамовых карбидов. Впадины между этими зернами заполняются обрабатываемым материалом из контактных слоев стружки или поверхности резания, создавая очаги застоя, что увеличивает время диффузии и замедляет диффузионное растворение. При высоких скоростях (температурах) резания двухкарбидные сплавы имеют большую износостойкость, чем однокарбидные. Вместе с тем при температурах резания q
С одной стороны, образование жидкой фазы сопровождается уменьшением коэффициента трения, что способствует уменьшению относительного износа, а с другой – жидкая фаза, состоящая из химических элементов, входящих в состав инструментального и обрабатываемого материалов и компонентов окружающей контакт газовой среды, выносится из зоны контакта и оседает в виде «налета» на поверхностях инструмента вблизи контактных зон, а также распыляется в окружающую среду в виде мельчайших капель. То есть образование жидкой фазы сопровождается разрушением контактных зон поверхностей лезвия и увеличением износа инструмента.
При эксплуатации инструмента по мере его изнашивания наступает момент, когда дальнейшее резание должно быть прекращено и требуется его замена. Характеристикой неработоспособного состояния режущего инструмента (лезвия) является « отказ режущего инструмента ». Критерий отказа режущего инструмента ( лезвия ) определяется в зависимости от требований к обработке при выполнении конкретной технологической операции.
Частным случаем критерия отказа является достижение критерия затупления режущего инструмента (лезвия), под которым понимают сумму признаков (или один решающий признак), при которых работа инструментом должна быть прекращена. Чаще всего в качестве критерия отказа режущего инструмента принимается максимально допустимое значение износа задней поверхности лезвия, после достижения которого наступает его отказ. Время работы инструмента до достижения им критерия отказа называется периодом стойкости – Т .