ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К СТАНОЧНОМУ ИНСТРУМЕНТУ

Все станочные режущие инструменты должны отвечать ряду технологических и эксплуатационных требований.

Технологические требования (простота и точность изготовления, минимальное применение ручных слесарных операций и т. п.) наиболее важны для изготовителей инструмента. При этом выбор технологичной конструкции позволяет снизить стоимость инструмента, тем самым повысив его привлекательность для потребителей.

Эксплуатационные требования(безопасность, высокая производительность обработки, обеспечение требуемой точности и качества обработанной поверхности детали, надежность инструмента) определяют качество инструмента и крайне важны для потребителей. Рассмотрим эти требования подробнее.

При обязательном наличии ограждающих устройств и строгом соблюдении рабочим правил техники безопасной работы на станке, инструмент не должен представлять угрозу для здоровья и тем более для жизни рабочего. Большинство станочных дереворежущих инструментов работают с высокой частотой вращения n (от 3000 до 30 000 мин–1). Это создает угрозу разрушения инструмента или вылета лезвия при совместном действии центробежных сил и сил резания. В результате довольно массивные части инструмента разлетаются со скоростью главного движения, достигаю- щей 100 м/с, и могут натворить немало бед. На всех вращающихся инструментах обязательно указывается предельно допустимая частота вращения. Обеспечению прочности инструмента необходимо уделять внимание не только при проектировании, но и при эксплуатации.

Кроме того, высокая частота вращения является причиной недопустимо высоких вибраций и уровня шума при резании, отрицательно влияющих на здоровье рабочих. Для уменьшения шума и вибраций следует тщательно уравновешивать (балансировать) инструмент при его изготовлении и проверять баланс в процессе эксплуатации.

Такие эксплуатационные требования, как производительность, качество и точность обработки, взаимосвязаны. Их взаимосвязь подробно изучается в теории резания [11]. Она очень важна для определения одного из важнейших параметров инструмента — числа зубьев. И мы повторим уже известные зависимости.

Как видно из приведенной формулы, при одном и том же инструменте (число зубьев Z неизменно) и станке (частота вращения шпинделя n большинства дереворежущих станков не регулируется) повышение скорости подачи приведет к увеличению подачи на зуб Szи толщины срезаемого слоя а. Вследствие этого ухудшится шероховатость обработанной поверхности, увеличится сила резания и снизится точность обработки. При этом последовательность действий технолога следующая:

по учебнику или справочникам выбирается подача на зуб Sz, обеспечивающая требуемое качество обработки;

по формуле рассчитывается скорость подачи Vsдля конкретных значений n и Z при этой скорости подачи и следует обрабатывать заготовку на станке за исключением двух случаев:

1. Рассчитанная скорость меньше минимально возможной для данного станка Vsmin.

Полученную величину округляют до ближайшего целого и подбирают инструмент с максимально близким значением Z. Установив инструмент с рассчитанным числом зубьев, можно начать работу, производительность которой будет выше желаемой. Но эту «беду» можно пережить, не правда ли?

2. Рассчитанная скорость больше максимально возможной для данного станка Vsmax.

Тогда следует выбрать инструмент с меньшим числом зубьев, которое можно определить по формуле Z = Vsmax1000/(Szn). Установив инструмент с рассчитанным числом зубьев, можно начать работать с максимально возможной для станка производительностью.

Надежность— комплексный показатель режущего инструмента, в значительной мере определяющий его качество. Это довольно сложное понятие, и мы к его рассмотрению обратимся позднее, когда получим представление о механизме потери дереворежущим инструментом работоспособного состояния. Но даже обычный житейский опыт подсказывает, что важнейший показатель надежности — стойкость режущего инструмента — зависит в первую очередь от материала и геометрии лезвия.