Дата поступления: 10.06.2025. Дата принятия к публикации: 16.06.2025
Механическая обработка резанием — ключевой этап в производстве деталей машин авиационных компонентов. Одной из главных проблем, влияющих на качество и экономическую эффективность процесса, является износ режущего инструмента. По данным исследований, до 20% простоев оборудования связаны с заменой изношенных инструментов, а погрешности обработки из-за износа могут достигать 10–15% от допуска [1-4].
Целью работы является выявление закономерности влияния износа на точность и производительность. На основании этого разработать практические рекомендации для промышленности.
В процессе механической обработки резанием происходят многочисленные тепловые преобразования. При изучении термодинамических процессов, происходящих при срезании поверхностных слоев режущим инструментом, выявлено, что большая часть выполняемой работы направляется на теплообразование (около 90%). Из них 20% уходит на нагрев инструмента и 10% на нагрев обрабатываемой поверхности. Это довольно сильно влияет на качество обработки, в том числе путем образования износа режущего инструмента вследствие одновременного действия сил трения, давления инструмента на поверхность заготовки и иных параметров [1].
В зависимости от типов выполняемых операций режущие инструменты по металлу могут подвергаться различным видам износа [2].
- Абразивный износ. Абразивный износ режущих инструментов происходит при контактах рабочих поверхностей инструментов со стружкой, неровностями и частицами металла. Особенно ярко выражен при обработке на малых скоростях, наличии сильных абразивных свойств заготовки и наличии в заготовке мелкодисперсной примеси, сохраняющей высокую твердость даже при сильном нагреве [3].
В целях снижения интенсивности абразивного износа применяют такие действия, как: повышение твердости применяемых инструментов; увеличение скорости резания; увеличение температуры; применение приспособлений, прочность которых повышается при деформациях, а также улучшение характеристики рабочей поверхности инструментов с применением специальных технологий (закалка, гидрополирование, обкатка, азотирование, борирование и др.) [4].