7.Износ режущего инструмента и связанные с ним изменения размеров детали и потери времени.

В результате износа инструмент не только теряет свою способность снимать стружку, но и изменяет размер обрабатываемой поверхности.

Как уже было отмечено, различают общую стойкость, после работы в течение которой инструмент надо заменить новым, и размерную стойкость Т_р, после работы в течение которой размер детали выходит из поля допуска.

- размер детали;

- наибольшее допустимое изменение размера.

Изображенная кривая является идеализированной, абстрактной, т.к. не учитывает следующих факторов:

1. В любой момент времени τ размер детали не равен точно размеру А, а подчинен нормальному закону распределения, т.к. является случайной величиной с дисперсией σ² (σ – среднеквадратичное отклонение).

1 – центр группировки размера;

2 – верхняя граница поля рассеивания;

3 – нижняя граница поля рассеивания.

2. Случайные отклонения от размера А в разные моменты времени различны.

При износе инструмента из-за вырастания сил резания, увеличения температуры σ – увеличивается.

3. Настроить инструмент так, чтобы в начале обработки невозможно. Всегда, во избежание неисправимого брака инструмент будет несколько “отодвинут” от нижней границы поля допуска, т.е..

Учитывая это, диаграмма точности (точностная диаграмма) имеет вид (рис.3): – наибольшее допускаемое изменение размера;

–технологический допуск;

–систематические погрешности;

–погрешность первоначальной настройки – постоянная систематическая погрешность;

–размерный износ вершины резца;

–упругие деформации, вызванные возрастанием сил резания.

В результате сложения этих погрешностей размерная стойкость существенно уменьшается, т.к. увеличивается - наибольшее изменение размера за период стойкости.

- переменная систематическая погрешность, вызванная износом инструмента (износом вершины и ростом сил резания).

1 – линия центров группирования случайных погрешностей (текущая среднего размера обрабатываемых деталей);

2, 3 – верхняя и нижняя границы поля рассеивания размеров, вызванного случайными погрешностями.

В обычном процессе, когда за станком стоит рабочий, изменения размеров устраняются им самим, поэтому обычно, если с затуплением инструмента шероховатость не увеличивается сверх заданного предела, размерная стойкость Т_р → Т.

Так как Т_р < Т, то для полного использования периода стойкости Т производится несколько подналадок инструмента, т.е. его перемещения “на деталь”.

Частота (число) подналадок (минимальная) за период стойкости:

(при ;).

Размерная стойкость т.о. является комплексной характеристикой технологического процесса, учитывающей:

• допуск на обработку (Т↑ с ↑);

• точность настройки – установки инструмента на размер (с увеличением погрешности настройки↓);

• точность и жесткость системы СПИД ( с ухудшением характеристик СПИД ↓);

• износостойкость и конструкционно-геометрические параметры инструмента.

Применением специальной оснастки может быть повышена, а в ряде случаев доведена до Т.

Рассматривая диаграмму точности, можно получить представление о тех потерях времени, которые возникают из-за износа инструмента, и наметить пути их уменьшения.

Эти потери:

1. Первая наладка инструмента на размер А_настр (настройки);

2. Подналадка в течении периода стойкости N_подн и каждая занимает какое-то время;

3. Смена инструмента на новый в конце периода Т (и снова первая наладка на размер А_настр и т.д. цикл повторяется).