Вопросы для самопроверки:

1. От чего зависит геометрическая шероховатость?

2. Что влияет на реальную шероховатость?

3. Что такое упрочненный слой и какими параметрами он характеризуется?

4. Что влияет на характеристики упрочненного слоя?

8. Надежность резания

Надежность является сложным свойством, обусловленным безотказностью, долговечностью, ремонтопригодностью и сохраняемостью. Для технологического процесса А.С. Проников ввел определение надежности как его свойство обеспечивать изготовление продукции в заданном объеме, сохраняя во времени установленные требования к ее качеству. С этой точки зрения надежность должна быть привязана к конкретному времени, в течение которого система функционирует нормально. В противном случае надежность как категория теряет свой смысл для анализа и управления процессом резания. Поэтому о надежности процесса резания следует говорить только в определенный, наперед заданный интервал времени.

Надежность процесса резания как технологической системы зависит от надежности составляющих ее элементов: станка, приспособления, инструмента и заготовки (технологической системы) в условиях их взаимодействия. Целесообразно говорить о технологической надежности обработки как надежности, зависящей от технологических управляемых и неуправляемых факторов системы резания: стабильности статической и динамической жесткости элементов технологической системы, физико-механических свойств инструментальных и обрабатываемых материалов, припуска, изнашивания и поломок режущего инструмента и т.д.

Физические основы технологической надежности резания заключаются в нестационарном и случайном характере явлений, протекающих в обрабатываемом и инструментальном материале в процессе резания.¹

Следует различать два аспекта технологической надежности. Во-первых, надежность собственно процесса резания по стабильности результатов обработки производительности, экономичности, точности, шероховатости обработанной поверхности и физико-механическим свойствам поверхностного слоя детали в течение заданного времени. Во-вторых, надежность работы режущего инструмента как наиболее слабого элемента в технологической системе.

При работе в условиях автоматизированного производства необходимо обеспечить заданную производительность процесса резания с минимальными затратами и высоким уровнем его надежности. Указанные требования находятся в противоречии. Повышение уровня надежности процесса резания снижает экономические показатели: с увеличением вероятности выполнения технологических ограничений съем материала и производительность уменьшаются, а себестоимость обработки повышается до 30 %. Поэтому технологическая надежность тесно связана с экономичностью обработки, а выбор уровня надежности всегдa должен быть обоснован с экономических позиций.

Эффективное решение задачи повышения надежности обработки в условиях автоматизированного производства может быть получено на основе решения новых для теории резания вопросов.

1. Разработка теоретических основ процессов механообработки при работе инструмента с переменными режимами резания за период его стойкости (прогнозирование его работоспособности, динамика и тепло-физика процесса и др.).

2. Комплексная оптимизация конструктивно-геометрических параметров инструмента и режима резания, включая методы многокритериальной и стохастической оптимизации.

3. Разработка научных основ технологической надежности процесса резания для обеспечения стабильных и повышенных показателей производительности, экономичности и качества обработки.

4. Создание физических основ прогнозирования работоспособности и диагностики режущего инструмента в автоматизированном производстве; выявление и исследование информативных диагностических признаков для создания эффективных систем технической диагностики.

5. Внедрение методов повышения износостойкости, прочности и надежности режущего инструмента для автоматизированного производства.