Износ пластин из амборита и боразона характеризуется образованием площадок на их задней поверхности (критерий износа чистового инструмента = 0,3 ... 0,4 мм, чернового = 0,5 ... 0,8 мм) и лунок на передней поверхности глубиной 30-100 мкм. При точении материалов, сопровождающемся образованием сливной стружки, особенно быстрорежущих сталей и никелевых сплавов, образуется выемка на задней поверхности резца в месте контакта обрабатываемой поверхности заготовки и поверхности резания. Сколов и выкрашиваний не наблюдается. Суммарная стойкость цельных пластин из амборита в 2 раза больше, чем двухслойных пластин из боразона. Оптимальные геометрические параметры режущего клина резцов из композитов 01, 02 и 10 характеризуются отрицательным передним углом у ~ -6° ... -12°, задним углом а = 6° ... 12°, углом заострения р 90°. Радиус округления режущей кромки заточенных резцов р = = 10 ... 20 мкм; в начальный период резания он интенсивно увеличивается до 25-50 мкм и стабилизируется на этом уровне, практически не изменяясь в течение всего периода стойкости независимо от условий резания. Доводка и полирование передней и задней поверхностей резцов обеспечивают повышение их стойкости до 1,5-2 раз в результате снижения интенсивности адгезионных явлений в зоне контакта обрабатываемого материала и стружки с поверхностями инструмента. Наоборот, слишком острая кромка очень часто служит причиной выкрашивания или скола, поэтому после заточки, доводки и полирования рекомендуется скруглять ее (например, вручную мелкозернистым алмазным оселком) до р = 20 ... 40 мкм. При точении с ударом для предохранения режущей кромки делают отрицательную фаску шириной 0,1-0,3 мм под углом 20° на передней поверхности. Более перспективно создание фасок (ленточек) шириной не более 0,1 мм на задней поверхности резца в плоскости резания, т. е. с а = 0. Узкая фаска, имитирующая износ по задней поверхности, существенно упрочняет режущий клин около вершины и, кроме того, оказывает выглаживающее воздействие на обработанную поверхность.

Геометрические параметры режущей части инструмента для получистовой и черновой обработки твердых материалов характеризуются отрицательным передним углом у = -6° ... -8°, наличием на режущих кромках пластины защитных фасок шириной 0,2 мм ПОД углом 20° часто в сочетании со скругленной (путем хонингования) кромкой до р 20 ... 30 мкм. Для черновой обработки (с ударом, по корке), как правило, применяют пластины круглой формы. Пластины квадратной формы при той же стойкости позволяют вести обработку с подачами, в 2-3 раза меньшими, чем круглые, так как прочность режущего клина на пластине из СТМ существенно зависит от угла и радиуса при вершине.

Поэтому пластины трехгранной и ромбической формы, а также пластины с задними углами применяют реже. Очевидно, что препятствием для их внедрения является высокая стоимость при пониженных значениях допустимых подач. Для чистовой обработки, особенно мягких серых чугунов, применяют пластины без отрицательных фасок, но в большинстве случаев со скругленной (путем хонингования) кромкой. Отсутствие фасок позволяет снизить силу резания на 25-30 % и тем самым повысить точность обработки.

Результирующая сила резания определяется сечением среза и износом по задней поверхности; степень влияния твердости обрабатываемого материала и радиуса при вершине резца в 3- 4 раза меньше. С увеличением скорости резания (при прочих равных условиях) сила резания незначительно уменьшается.

Контактные температуры на передней и задней поверхностях резца растут с увеличением скорости резания, подачи, площадки износа и, весьма слабо, - глубины резания. О месте нахождения основного источника тепла нет единого суждения, но наиболее вероятно, что на этапе установившегося резания (/г., g> £>0,10 мм) это главная задняя поверхность (площадка износа), причем с уменьшением вязкости обрабатываемого материала вклад такого источника в суммарный тепловой поток возрастает. Данные об абсолютных значениях контактных температур также противоречивы вследствие существенной разницы методик и сложности контроля этого параметра в закрытой рабочей зоне. При точении закаленных сталей на рекомендуемых режимах резания диапазон температур равен 600-1200°С. Так, установлено, что температура режущей кромки керамической пластины при точении закаленной подшипниковой стали с v - 120 м/мин, Sq = = 0,18 мм/об, = 1,0 мм составляет около 1000 °С. Известно также, что твердость поликристаллов КНБ уменьшается примерно В 2 раза при увеличении температуры нагрева от 20 до 1100 °С. Изменяя скорости резания и подачи, можно управлять распределением теплового потока; например, при увеличении и и So его часть, направляемая в заготовку, уменьшается, а часть, направляемая в стружку, - увеличивается.

На шероховатость обработанной поверхности наибольшее влияние оказывает подача; увеличение твердости стали и радиуса при вершине резца способствует ее уменьшению. При точении обеспечивается формирование регулярного микрорельефа поверхности. При точении закаленных сталей гарантированно получается Ra = 0,40 мкм, а чугунов - Ra = 0,8 мкм. Структурных изменений в поверхностном слое заготовки при точении резцами из композитов 01, 02 и 10, в отличие от шлифования, не происходит; микротвердость этого слоя выше, в нем образуются сжимающие напряжения (после шлифования, как правило, растяги-

вающие). Интенсивность размерного изнашивания резцов составляет 3-8 мкм/км в зависимости от режима резания, поэтому точность обработки определяется качеством исходного металла и его термообработки, а также жесткостью и виброустойчивостью системы станок-приспособление-инструмент-заготовка. С помощью этих инструментов достигается точность по 6-9-му ква-литету. Торцовые фрезы с ножами, оснащенными поликристаллами композитов 01 и 10, эффективны для чистовой обработки заготовок из чугунов и сталей любой твердости с глубиной резания 0,05-0,5 мм. Скорость резания нетермообработанных чугунов достигает 3000 м/мин, а конструкционных сталей - 900 м/мин; закаленные чугуны и стали обрабатывают со скоростями до 500 м/мин (в зависимости от твердости), за исключением быстрорежущих сталей НКСд 60 ... 66, которые фрезеруют с у = 20 ... 40 м/мин. Обычное охлаждение не рекомендуется, так как оно способствует интенсификации термоудара и разрушению режущей кромки; целесообразно только мощное охлаждение на станках с закрытой рабочей зоной, обеспечивающее постоянное нахождение зубьев в потоке СОЖ. Фрезы с механическим креплением пластин нз композита 05 предназначены исключительно для обработки заготовок из чугунов, в том числе с литейной коркой, с глубиной резания до 6-7 мм. Стальные включения (заварки раковин, куски металлолома и т. п.) не допускаются, т. е. качество литья должно быть высоким. При наличии мощного и жесткого оборудования с высокой частотой вращения шпинделя эти фрезы дают возможность вести обработку корпусных чугунных заготовок от черновых до чистовых операций с высокими качеством и производительностью. Большая часть теплоты при этом уходит со стружкой, и заготовки не нагреваются даже при интенсивном съеме металла [(1 -3) 10* мммин] (при таких скоростях образования стружки мощный поток СОЖ необходим для ее удаления в сборники и очистки базовых поверхностей оснастки; кроме того, нагретая стружка мешает оператору менять заготовку).

Главный резерв повышения производительности и точности обработки, стойкости и надежности работы фрез из композитов - увеличение скорости резания. Так, для обеспечения подачи 1500 мм/мин регулируемая фреза диаметром 315 мм с пластинами из композита 05 (г = 30) должна работать со скоростью не менее 1500 м/мин {п = 1500 мин-). При высоких скоростях предотвращается негативное воздействие на зубья термоцикличности, смягчаются механические удары при входе и выходе из заготовки, в том числе вследствие уменьшения подачи на зуб. Торцовое биение режущих кромок фрез должно быть минимально - не более 0,005 мм, а радиальное -- не более 0,05 мм. Износ режущих элементов из композита при работе на оптимальных режимах резания имеет адгезионно-усталостный характер. Размеры пло-