К интенсивному износу и последующей поломке фрезы приводят следующие факторы:
- неполное извлечение стружки из рабочей зоны;
- биение патрона при работе на больших оборотах;
- интенсивное температурное воздействие, отсутствие должного охлаждения;
- несоответствие параметров инструмента выбранным режимам работы;
- контакт режущей кромки с агрессивными средами.
Частыми причинами поломки сверл при сверлении являются закусывание и низкое качество инструмента.
Рис. №1 Повреждение фрезы
Виды износа
Выделяют несколько видов износа фрез.
- Абразивный износ. Повреждение режущей части в результате контакта с абразивными частицами, такими как стружка, песок, фрагменты краски и обмазки. Увеличение скорости износа возможно в следующих случаях:
- фрагменты, находящиеся в рабочей зоне, имеют явные абразивные свойства;
- заготовка содержит твердые включения, устойчивые к режущему и температурному воздействию;
- обработка детали происходит на малой скорости.
- Адгезионный износ. Снижение остроты режущей части, возникающее при трении двух металлических элементов друг о друга. В местах с максимальной нагрузкой происходит сваривание плоскостей и образование «мостиков схватывания». В результате адгезионного износа наблюдается неравномерное повреждение кромки.
- Диффузионный износ. Повреждение режущего инструмента в результате смешения атомов контактирующих материалов. Наиболее деструктивное воздействие на металл оказывают углеродные и вольфрамовые частицы. Они снижают прочность поверхностных слоев, приводят к их отделению.
- несоответствие параметров инструмента выбранным режимам работы;
- Окислительный износ. Преждевременный износ фрезы под действием внешних факторов. Процесс вызван контактом разогретого инструмента с кислородом, содержащимся в воздухе.
В результате интенсивного окислительного износа наблюдается смена цвета инструмента.
Рис. №2 Окислительный износ фрез
Также возможен механический износ фрез. Явление вызвано непосредственным воздействием на инструмент со стороны заготовок, приспособлений или иных элементов. В результате происходит откол режущей части и потеря функциональности изделия.
Рис. №3 Механический износ фрезы
Равномерный износ фрез
Равномерный износ фрез возможен по передним и задним поверхностям. В отдельных случаях наблюдается единовременный износ обеих плоскостей.
Существуют общепринятые нормы износа инструмента по задней поверхности. Их превышение приводит к нецелесообразности дальнейшего использования изделия. Степень износа рабочей части определяется параметром hзн.
Рис. №4 Характер износа фрезы. Определение величины значения hзн
Степень износа коррелирует со временем работы инструмента. При достижении определенного значения наблюдается быстрая потеря режущих свойств.
Рис. №5 Зависимость величины износа от времени наработки
Для корректной организации производственных операций используется профильная таблица. Она позволяет определить предельно допустимый износ для всех типов фрез. Представленные сведения относятся к инструменту, используемому при черновой и чистовой обработке.
Таблица №1 Нормативы износа фрез
Наряду со значением hзн применяется оценка износа инструмента по разрушению размера. Нарушение данного параметра приводит к снижению точности операций, увеличивает вероятность дефектов. Показатель определяется опытным путем, зависит от назначения и специфики эксплуатации фрезы.
Стойкость фрез
Стойкость фрезы – временной показатель, определяющий, насколько долго инструмент может сопротивляться износу. Наибольшее влияние на интенсивность износа оказывает скорость резания. При увеличении параметры на 10% стойкость инструмента уменьшается на 25 – 60%.
Нормативы стойкости концевой фрезы, торцовых и дисковых фрез представлены в соответствующей таблице.
Таблица №2 Стойкость фрез
Степень износа оценивается метрическим методом либо методом радиоактивных изотопов. В первом случае используется профильный микроскоп или твердомер, во втором – изотопы кобальта, сурьмы и вольфрама, позволяющие по радиоактивности смазки определить износ инструмента.
Рис. №6 Твердомер Бринелля для работы с фрезами
Допускается проведение процедур, связанных с взвешиванием фрез. Зная исходную массу изделия, можно определить степень его износа, ориентируясь на изменение веса. Метод не подходит для фрез, имеющих неравномерное повреждение поверхности.
Рис. №7 Высокоточные весы для работы в производственных условиях
Признаки износа фрез
Об износе режущего инструмента свидетельствуют следующие признаки:
- снижение точности;
- увеличение продолжительности операций;
- повышение степени шероховатости обрабатываемых поверхностей;
- рост потребления электроэнергии производственным оборудованием;
- появление заусенцев, сколов и прочих дефектов;
- увеличение уровня шума при обработке деталей.
Индикатором повышенного износа являются радужные пленки, периодически появляющиеся на поверхности фрезы.
Увеличить долговечность фрез поможет ряд рекомендаций:
- выбирать режим обработки заготовок в соответствии с возможностями оборудования;
- обеспечивать качественное охлаждение рабочей зоны;
- применять режущий инструмент с правильной геометрией;
- обеспечить качественный отвод стружки.
В рамках высокотехнологичных производств могут использоваться химические и термические способы повышения износостойкости инструмента.
Рис. №8 Эмульсионное охлаждение фрезы
Срок службы инструмента зависит не только от параметров эксплуатации, но и качества его изготовления. Специалисты рекомендуют приобретать сертифицированную продукцию, соответствующую требованиям отраслевых нормативов. Такие изделия обладают значительным запасом прочности, могут использоваться в сложных условиях.
Для ознакомления с полным ассортиментом фрез воспользуйтесь каталогом «РИНКОМ». В нем представлены инструменты отечественного и зарубежного производства, содержатся дисковые, концевые, модульные и прочие фрезы.
