Почему у токарного резца отламывается или крошится твердосплавная пластина на прерывистом резании

Каждый токарь знает этот момент: заготовка с пазом, шпоночной канавкой или четырехгранная поковкой вращается в патроне. Пока резец идет по сплошному металлу — всё гладко. Но стоит кромке врезаться в прерывание, раздается резкий щелчок, и дорогая твердосплавная пластина (ВК8, Т15К6 или импортный режущий сменный элемент) скалывается нафиг, оставляя на детали задир.
Вся проблема кроется в циклическом ударном нагружении и хрупкости твердого сплава.
Твердый сплав на основе карбида вольфрама, титана или тантала — материал феноменально твердый и износостойкий при высоких температурах, но у него катастрофически низкая ударная вязкость по сравнению с быстрорезом или конструкционной сталью.

В момент удара об кромку паза происходит следующее:
* Пиковая динамическая нагрузка: Сила резания в микросекунду скачет в разы выше номинальной. Кристаллическая связка сплава испытывает гигантский сжимающий и изгибающий импульс.
* Термический удар: В зоне резания пластина мгновенно раскалена до 600–800°C. При выходе в воздух на время «паузы» кромка успевает чуть остыть, а при повторном входе снова резко греется. Микротермоциклирование рождает сетку микротрещин.
* Скалывание клина: Под ударом микротрещина лавинообразно растет, и микрокусочек режущей кромки выкрошивается. Дальше процесс лавинообразно добивает всю пластину.

Чтобы победить прерывистое резание, мастера применяют жесткие меры:
* Геометрия с защитной фаской (усиленный передний угол): Ставят пластины с отрицательной фаской (опорным пояском), которая принимает первый удар на массивное тело, а не на тонкое острие.
* Правильный сплав: Выбирают марки с повышенной долей кобальтовой связки (меньше твердости, больше вязкости — условные группы по ISO вида P25–P40 или M).
* Снижение подачи и скорости: Жертвуют производительностью ради смягчения ударного импульса на входе.

Канал ГДЕ