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 эксплуатационные 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 ;

n_j и n_j+1 – количество инструментов, работоспособных соответственно в начале и конце j -го интервала времени ∆τ; 

τ _i – 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.