Obrabotka Metallov 2015 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (69) 2015 44 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ оценки широкого спектра показателей различно- го производственно-технического назначения. Целью работы является формирование си- стемы частных показателей, позволяющих вы- полнить сравнительную оценку качества кон- струкций режущих инструментов на этапе технической подготовки производства. Сфор- мированная система показателей позволит осу- ществить направленный выбор конструкции инструмента и, таким образом, повысить эффек- тивность проектных решений. Теория Согласно рекомендациям международного стандарта ИСО 9000 [4, 18, 19] уровень каче- ства объектов машиностроения следует оцени- вать по совокупности показателей: назначения, надежности, технологичности, унификации, патентно-правовых, безопасности, экологиче- ских, эргономических, эстетических и эконо- мических. Оценить количественно перечис- ленные выше показатели качества достаточно сложно [1, 2, 6, 15–17, 20, 22, 23]. На этапе технической подготовки производства одной из основных является задача обоснования выбора варианта режущего инструмента из некоторого множества конструкций, отличающихся между собой, например, организацией режущей части для протяжек или способом крепления и бази- рования режущих элементов (СМП) у сборных инструментов [7, 8]. Сравнительную оценку вариантов конструкций режущих инструментов корректно проводить по частным показателям, количественно приведенным к показателям качества и аналитически выраженным через систему геометрических, конструктивных и эксплуатационных параметров инструментов [11]. Согласно разработанной методике показа- тели назначения, характеризующие основные свойства инструмента и область его рациональ- ного использования, следует оценивать по сле- дующей системе частных показателей: точность (погрешность δ) и чистота обработанной поверх- ности (шероховатость R a ), масса ( М ), габаритные размеры инструмента ( W ) и т. д. Лучшим при прочих равных условиях будет являться вариант конструкции режущего инструмента, имеющий следующие значения частных показателей: min   , min Ra  , c áë 1 max, Q K l   (2) 1 1 min l i i i M W g     . Здесь K бл – коэффициент блочности; Q c – количе- ство стандартизованных элементов в компонов- ке инструмента; g – плотность инструменталь- ного материала; l 1 – общее количество элементов в конструкции режущего инструмента. Показатели надежности определяют ста- бильность качества инструмента вследствие сохранения высоких показателей назначения в течение заданного интервала времени. К пока- зателям надежности инструмента следует отно- сить показатели безотказности, долговечности, ремонтопригодности и cохраняемости. Для до- стоверной оценки надежности инструмента по приведенным показателям необходимо провести многочисленные экспериментальные исследова- ния, накопить и обработать большое количество статистического материала по каждому из про- ектных вариантов, что практически невозможно на стадии проектирования [21]. Согласно разработанной методике показате- ли надежности могут быть оценены по комплек- су частных показателей, таких как стойкость кон- струкции Т j , напряжения в теле инструмента σ, перемещения вершины инструмента U при при- ложении или снятии нагрузки, время восстанов- ления инструмента t вос j : 1 1 min l i i i M W g     , min   , Ô max j x y Ò j j j v S t   z , (2) o âîñ ãð ê Ô Ô min Ô t j t j Tj x x   , где Ф Тj – величина, численно характеризующая переменную составляющую стойкости, зави- сящую от конструктивных и эксплуатацион- ных параметров проектируемого инструмента; v j – скорость резания, м/мин; S j – подача; t j – глубина или ширина резания, мм; x, y, z – по- казатели степени при v , S и t соответственно; Ф t вос j – переменная составляющая времени на восстановление инструмента (переточку или по-