Рационализация затрат на качество режущего инструмента

Проблема качества режущего инструмента — актуальная тема. Технико-экономические результаты работы машиностроительных предприятий в значительной мере зависят от эффективности работы технологического оборудования, надежности всех элементов технологической системы, одним из которых является режущий инструмент. Опыт эксплуатации технологических систем показывает, что режущий инструмент является наименее надежным элементом. Рассеивание стойкости инструмента, непредвиденные отказы приводят к снижению производительности труда, возникновению брака основного производства, повышенному расходу инструмента, являются дестабилизирующим фактором механообрабатывающего процесса.

Осевые быстрорежущие инструменты — сверла, зенкеры, развертки, метчики предназначены для изготовления отверстий, являются наиболее распространенными в общей массе инструментов и занимают особое место в технологическом процессе изготовления деталей машин, 60% которых имеет отверстия различных видов. Обработка этими инструментами во многих случаях наиболее экономичный способ изготовления отверстий, а резьбонарезание метчиками — практически единственный способ изготовления цилиндрических резьбовых отверстий малых диаметров.

Отечественная научная школа внесла существенный вклад в разработку научных основ рациональной эксплуатации режущих инструментов, разработку стойкостных моделей, нормирование режимов резания и расхода режущего инструмента. Комиссия по резанию металлов, объединив ведущих ученых Е. П. Надеинскую, А. И. Каширина, В. А. Кривоухова, И. М. Беспрозванного, С. Д. Тишина, Г. И. Грановского, М. Н. Ларина, А. И. Розенберга, Е. К. Зверева, С. С. Рудника, А. Н. Даниеляна, И. Н. Резникова, И. М. Клушина и других заложила основы науки о работоспособности инструмента.

Продолжительное время работоспособность инструментов рассматривалась только с детерминированных позиций. Это затрудняет прогнозирование отказов инструмента и организацию системы его рациональной эксплуатации.

Подход к оценке работоспособности инструментов в последние годы начал изменяться, появились работы в области его надежности, в ряд нормативов режимов резания внесены поправки с учетом вероятностной природы стойкости. Однако теоретические основы, методология, информационная база статистических данных по надежности осевых инструментов находилось на стадии начального формирования.

В связи с необходимостью сокращения простоев технологического оборудования, расхода режущего инструмента, брака основного производства, повышения оперативности при освоении новых образцов техники и, как следствие, улучшения экономических показателей машиностроительного производства особое значение приобретает обеспечение надежности режущего инструмента. Для этого необходимо существенно изменить традиционные подходы к оценке его работоспособности и развить новые на базе разработки физической теории резания металлов и разрушения инструментов с учетом случайной природы протекания этих процессов. Это относится к физическим основам наступления предельного состояния инструмента, взаимосвязям скорости изнашивания рабочих элементов инструментов с параметрами режима резания, к оценке и обоснованию законов распределения наработки (стойкости) и величин износа.