Стойкостью режущего инструмента называется его способность сохранять требуемые режущие свойства. Время, в течение которого эти свойства сохраняются, т. е. время между двумя переточками, называется периодом стойкости инструмента.
В результате трения режущих кромок о сходящую стружку и деталь, действия силы резания и других факторов (повышенная скорость трения, высокая температура в зоне главной режущей кромки, высокое давление на переднюю и заднюю поверхности) инструмент изнашивается. Различают три вида износа инструмента (рис. 1): по задней поверхности (при толщине срезаемой стружки α≤0,2 мм); по передней поверхности (при α>0,5 мм); по задней и передней поверхностям (при 0,2 мм<α< 0,5 мм).
Рис. 1. Виды износа инструмента: а - по задней поверхности; б - по передней поверхности; в - по передней и задней поверхностям
По физической сущности различают четыре вида изнашивания: 1) абразивное (вследствие трения твердых включений обрабатываемого материала и нароста, твердость которого превосходит твердость основного материала, о переднюю и заднюю поверхности инструмента); 2) адгезионное (вследствие переноса частиц инструментального материала на стружку и обработанную поверхность детали); 3) диффузионное (вследствие растворения инструментального материала в обрабатываемом, возникающего при температуре свыше 800°С); 4) окислительное (свойственное лишь твердосплавному инструменту и возникающее при температуре свыше 750°С вследствие химической реакции кислорода с кобальтом и карбидами титана и вольфрама).
На практике износ инструмента является сочетанием всех четырех видов изнашивания.
Зависимость износа инструмента от времени его работы представлена на рис. 2, на котором просматриваются три характерных участка: 1) участок АБ (интенсивный износ во время приработки инструмента); 2) участок БВ (нормальный износ); 3) участок после точки В (критический износ). Чтобы предотвратить критический износ резание прекращают на участке БВ в точке, близкой к точке В.
Рис. 2. Зависимость износа δ инструмента от времени Т его работы
На стойкость режущего инструмента в значительной степени влияет обрабатываемый материал (т. е. возможность обработки материала на высоких скоростях резания) и параметры обработки (в первую очередь скорость, затем подача, а затем глубина).
Стойкость инструмента учитывают (с помощью коэффициентов) при расчете режима резания. Так, увеличивая скорость резания v на 25% стойкость инструмента уменьшается в два раза, а при увеличении в два раза - стойкость уменьшается в 6-7 раз.
Для твердосплавных торцовых фрез диаметров 160 мм стойкость составляет 200 мин; с увеличением диаметра фрез их стойкость увеличивается. Стойкость сверл диаметром 10 мм составляет 20-30 мин времени работы сверла; с увеличением диаметра сверл их стойкость увеличивается. Стойкость расточного инструмента составляет 40-120 мин в зависимости от числа инструментов в наладке и равномерности их загрузки.
