10. BADANIE TRWAŁOŚCI OSTRZA

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest opanowanie metodyki określania trwałości ostrza na podstawie przebiegu jego zużycia oraz badanie zależności okresu trwałości ostrza od prędkości skrawania.

2. Wiadomości wstępne

Skrawność i skrawalność są pojęciami obejmującymi wiele własności narzędzia lub materiału obrabianego, niemożliwym do określenia jednym wskaźnikiem. Podstawowym kryterium skrawalności lub skrawności jest okres trwałości ostrza.

Głównymi wskaźnikami opartymi na tym kryterium są okresowa prędkość skrawania v_T i średni okres trwałości ostrza T. Zależności te określić można tylko drogą doświadczalną dla ściśle określonych warunków obróbki, stałą w czasie prób (dla określonego jednorodnego materiału obrabianego i materiału narzędziä, przy stałej geometrii ostrza, przy stałym posuwie i głębokości skrawania, przy ustalonych warunkach chłodzenia na wytypowanej obrabiarce przy określonej wartości zażycia ostrza i sposobie jego oceny jednakowym dla wszystkich prób). Jedynym, zmiennym podczas badań parametrem jest szybkość skrawania. W praktyce stosowane są różne metody badania zależności T=f(v) jak:

• metoda klasyczna,

• metoda przyspieszona (Biezprozwannego),

• metoda izotopowa,

• metoda toczenia promieniowego,

• metoda W.B. Heginbothana i inne

• metoda opracowana w ITM.

W zależności od. przyjętej metody badań, pracochłonność prób (czas trwania próby, ciężar materiału zeskrawanego w czasie prób) i dokładność wyprowadzonej zależności mogą być różne.

Metoda klasyczna

Metoda klasyczna polega na badaniu okresów trwałości ostrza w warunkach odpowiadających normalnej pracy narzędzia. Dla założonych warunków skrawania przyjmuje się nie więcej, niż pięć różnych wartości szybkości skrawania:

v1< v2< v3< v4< v5 .

Szybkości te do szybkość skrawaniu V biorą się z założenia były krótszy od 10 minut. Wartości T = f(v) można nanieść na wykres podwójnie logarytmiczny o współrzędnych log v, log T i stąd odczytać stałą CT(Cv) oraz wykładnik m(s) (rys). Wielkości te można również obliczyć z równań otrzymanych z podziału danych doświadczalnych na dwie jednakowe ilościowo grupy.

Wadą metody jest duża pracochłonność prób i duże zużycie materiału.

1. Metoda klasyczna

Metoda klasyczna polega na przeprowadzeniu prób skrawania przy różnych, stosowanych w praktyce produkcyjnej, prędkościach skrawania do osiągnięcia dopuszczalnej wartości zużycia ostrza, określającej jego stępienie Metodykę prowadzenia badań trwałości noży tokarskich punktowych metodą klasyczną przedstawiona została w normie PN-ISO 3685 (wrzesień 1996). Wykonujący badania może w zasadzie dowolnie wybrać materiał obrabiany jego kształt i wymiary, narzędzie odpowiednio do swoich potrzeb. Aby jednak zwiększyć porównywalność wyników pomiędzy prowadzącymi badania, norma PN-ISO zaleca stosować wzorcowe materiały obrabiane, narzędzia wykonane ze wzorcowych materiałów i o wzorowej geometrii.

1. Materiał obrabiany

2. Narzędzia

1. Materiał narzędzia

2. Wzorcowa geometria narzędzia

3. Warunki skrawania

1. Procedura badań trwałości

Wynik pomiarów przedstawiamy w postaci punktów w układzie współrzędnych prostokątnych x, y, po czym dobieramy i wykreślamy taką prostą, aby przechodziła ona przez największą liczbę punktów lub obok nich. Rozłożenie tych punktów względem prostej powinno być według oceny „na oko” symetryczne. Na osiach odciętych ze skalą liniową odmierzamy wartości log x albo za skalą logarytmiczną wartości x.

W badaniach skrawności kolejność wykonywania prób powinna być losowa lub dobrana tak, aby nie zachodziła korelacja pomiędzy numerami kolejnych prób a jakimkolwiek czynnikiem zmiennym jak parametry skrawania, materiału obrabianego itd. Gdy badaniom poddawane są różne narzędzia, dobrze jest prowadzić jednocześnie lub na przemian próby należące do różnych eksperymentów.

10-1

---