Пластическая деформация инструментов из вольфрамокобальтовых сплавов при нормальных напряжениях сжатия

Ограничение скорости съема металла по мере увеличения скорости резания или подачи часто вызвано деформацией инструмента под действием нормальных напряжений сжатия на передней поверхности. Твердосплавные инструменты способны выдерживать только ограниченную деформацию даже при повышенной температуре, так как образуются трещины, приводящие к внезапному разрушению. Такая трещина на передней поверхности резца показана на рис. 6.29. Эта поверхность подвергалась воздействию растягивающих напряжений по мере прогибания режущей кромки. Разрушение, вызванное деформацией, более вероятно при высоких скоростях подач и при обработке материалов высокой твердости. Твердые сплавы с низким содержанием кобальта могут применяться при более высокой скорости резания и подаче вследствие повышенного сопротивления деформации. Однако повышенная твердость металлокерамических сплавов с более дисперсными зернами при комнатной температуре не свидетельствует о лучшей способности инструментов сопротивляться деформированию при повышенных температурах.

Деформация может быть определена на очень ранних стадиях при лабораторных испытаниях инструмента за счет притирки задней поверхности и получения «оптически» плоской поверхности перед испытанием и последующего наблюдения этой поверхностью с помощью интерферометра после проведения испытаний. Можно увидеть любую деформацию в виде выпуклости на задней поверхности резца и измерить ее с помощью системы интерференционных полос. Интерференционные полосы на задней поверхности инструмента из твердого сплава для обработки стали с высокой скоростью резания и подачей показаны на рис. 6.30. Максимальную деформацию можно видеть на вершине, что является общей характерной чертой при обработке стали и чугуна. Деформация инструмента с острой вершиной или с очень небольшим радиусом при вершине начинается с вершины, и по этой причине инструмент становится непригодным при значительно меньшей скорости резания по сравнению с инструментом, имеющим большой радиус вершины. Для многих операций точная форма радиуса вершины может оказаться необходимой для работы инструмента.

Способность инструментов из вольфрамовых сплавов сопротивляться деформированию при высоких температурах представляет собой наиболее важное свойство, позволяющее вести обработку с более высокой скоростью съема металла по сравнению со стальными инструментами.