7.2. Критерии затупления инструмента

В процессе резания непрерывно происходит затупление режущего лезвия инструмента в связи с износом. Предельно допустимая величина износа режущего клина, при достижении которого инструмент подлежит восстановлению, определяется по следующим критериям:

1) самый универсальный критерий – это появление блестящей полосы на изделии;

2) возрастание сил резания и;

3) выход изделий за пределы заданной точности;

4) выход изделий за пределы заданной шероховатости поверхности;

5) повышение величины износа, целесообразной по экономическим соображениям.

Появление блестящей полосы связано с тем, что резец изнашивается, и образуется площадка износа, острые грани скругляются, на изделии появляется наклеп и соответственно блестящая полоса. Сейчас этот критерий практически не применяют.

Рост сил и. Опытные данные показывают, что тангенциальная составляющая силы резания незначительно зависит от изнашивания режущего клина, больше реагируют на притупление силы и (рис. 7.5). Этот момент времени определяет стойкость инструмента.

Рис. 7.5. График зависимости сил резания ,иот времени работы инструмента

Этот критерий исследовался в лабораторных испытаниях, его применяют на автоматических линиях. Для этой цели на какой-либо упругий исполнительный орган стола ставят датчик. Когда сила достигает критической величины, происходит остановка станка и замена инструмента.

Точность изделия. При резании возникают две причины потери точности: отжим инструмента – и изменение размераза счет износа.

Рис. 7.6. Схема процесса точения в размер с допуском

Реальная глубина резания (рис.7.6): , где. Отжим инструмента за счет сил резания, где– жесткость системы станок –приспособление –инструмент –деталь.

Из треугольника (рис. 7.7) при. Тогда

.

Рис. 7.7. Схема для расчета параметра

Из треугольника . В этом случае потеря размера от износа инструмента

.

Общая потеря размера

,

где – допуск на размер.

Как правило, величина не должна превышатьдопуска:; т. е.. Из последнего соотношения следует:

,

что является критерием затупления по точности (рис. 7.8).

Рис. 7.8. Схема определения стойкости инструмента по допустимому износу

Шероховатость поверхности. Шероховатость обработанной поверхности связана с состоянием инструмента. Для определения стойкости нужно иметь зависимость(рис.7.9).

Рис. 7.9. Схема определения стойкости инструмента по максимально допустимой шероховатости.

Экономический критерий износа. Этот критерий предусматривает решение двух задач:

а) получить наименьшие расходы на одно изделие по линии инструмента;

б) получить наименьшую себестоимость операции.

Вариант а) используется, когда стоимость инструмента значительно дороже деталей (зуборезные инструменты, протяжки и т.п.). Если – стоимость инструмента, то стоимость одной минуты работы инструмента определяется формулой, где– число переточек, которое допускает данный инструмент;– срок службы инструмента. В стоимость инструмента входят также расходы на переточку (оплата заточнику, расход абразивов, электроэнергии) –; тогда затраты по линии инструмента определятся соотношением:

,

где – время работы при обработке данной детали. В этом случае стойкость инструментаопределяется из расчета минимума расходовна дорогостоящий инструмент.

Вариант б) – стойкость инструмента по себестоимости данной операции. Себестоимость операции можно определить из соотношения:

,

где – минутная з/п рабочего;– минутная з/п наладчика;– время смены инструмента на все детали;– число деталей в партии; расходы на инструмент –.

.

В данном соотношении переменной является стойкость инструмента , поэтому минимум затрат определится производной

т.к. , то, сократив наи, получим

,

откуда

,

где .

Последние работы показывают, что в ряде случаев рассчеты по себестоимости операции не всегда устраивают экономистов промышленного предприятия. Иногда расчеты ведут по наибольшей прибыли.