A new mathematical model of the surface degradation causing wear on the cutting tool`s flank land

Abstract

Having reviewed the extensive literature on the wear of the cutting tool, we chose the theoretical description of flank wear as the subject matter of this paper. Based on the optical electron-optical and morphological studies of the physical characteristics of wear processes we came to the conclusion that the cutting distance need not only be taken into consideration in abrasive, adhesive processes but also in thermally activated diffusion, oxidation processes. Consequently, we propose the application of a mathematical model of wear rate, an autonomous nonlinear differential equation that takes into account the wear-accelerating effect of both the technological parameters of cutting and the temperature developing on the tool flank land. Technological parameters may also change depending on time. The complex wear equation was validated by the results of the cutting tests performed with P20 carbide on C45 carbon steel. We could model the adverse effect of the rapidly changing cutting speed on the wear of the tool during vibration.

После рассмотрения большого количества литературы по износу режущего инструмента, мы выбрали теоретическое описание износа инструмента по задней поверхности целью данной работы. Основываясь на оптических, электронно-оптических и морфологических исследованиях физических особенностей износа, мы пришли к выводу, что перемещение инструмента должно быть учтено не только в абразиве, но также и в активизированном распространении температуры, процессах окисления. Следовательно, мы предлагаем математической модели нормы износа, автономное нелинейное отличительное уравнение, которое принимает во внимание эффект ускорения износа и технологические параметры резания и температуры, развивающейся на задней поверхности инструмента. Технологические параметры могут также измениться. Сложное уравнение износа было подтверждено результатами тестирования, выполненных с карбидом P20 на углеродистой стали C45. Мы смоделировали неблагоприятный эффект быстро изменяющейся скорости резания на износ инструмента вызванный вибрацией.