5.7. Надежность режущих инструментов
Свойства инструментальных материалов, а также условия резания являются случайными величинами. Поэтому стойкость и прочность инструмента, также являются величинами случайными. В связи с этим, к анализу работы инструмента в производственных условиях применяется статистический или вероятностный подход, а работоспособность инструмента характеризуется показателями его надежности.
Надежность – это свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплутационные показатели в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени. Применительно к режущему инструменту рассматривают понятия безотказности и долговечности, определяющие уровень его надежности.
Безотказность – это свойство инструмента сохранять работоспособность в течение заданного времени без вынужденных перерывов. Количественными показателями надежности инструмента являются следующие:
вероятность безотказности работы инструмента Р(τ) – это вероятность того, что в пределах заданного времени τ отказ инструмента не наступает;
интенсивность отказов λ(τ) – вероятность отказа инструмента в единицу времени после времени τ безотказной работы;
плотность распределения стойкости f(τ);
средняя стойкость Т.
По результатам обработки данных наблюдений показатели безотказности определяют по формулам:
,
,
,
,
где n – объем выборки или общее число рассматриваемых периодов стойкости инструмента;
m(τ) – количество инструментов, отказавших за время τ во всех рассматриваемых периодах стойкости;
∆m(τ)
– количество инструментов, отказавших
в интервале времени от
до
;
nj и nj+1 – количество инструментов, работоспособных соответственно в начале и конце j-го интервала времени ∆τ;
τi – стойкость (время безотказной работы) i-го инструмента.
Долговечность – свойство инструмента сохранять работоспособность до предельного состояния, т.е. до окончания эксплуатации (с учетом перерывов на восстановление работоспособности).
Долговечность оценивается теми же показателями, что и безотказность, но все характеристики при этом задаются в функции суммарной стойкости ∑τ или числа периодов стойкости.
Рассмотренные выше вопросы, связанные с природой изнашивания инструмента и стойкостными зависимостями, важны для понимания процесса износа и, как следствие, принятия правильных предупредительных мер с целью его оптимизации.