Выбор режущего инструмента и оценка его эффективности

Выбор режущего инструмента, его вида, конструкции и размеров при разработке технологического процесса изготовления детали в значительной мере предопределяется методами обработки, свойствами обрабатываемого материала, требуемой точностью обработки и качества обрабатываемой поверхности детали.

При выборе режущего инструмента необходимо стремиться принимать стандартный инструмент, но, когда целесообразно, следует применять специальный, комбинированный, фасонный инструмент, позволяющий совмещать обработку нескольких поверхностей. Правильный выбор режущей части инструмента имеет большое значение для повышения производительности и снижения себестоимости обработки. Для обработки стали рекомендуется применять инструмент, режущая часть которого изготовлена из титановольфрамовых твердых сплавов (Т5К10, Т14К8, Т15К6, Т15К6Т, Т30К4), быстрорежущих инструментальных сталей (Р18, Р9, Р9Ф4, Р14Ф4) и др. Для обработки чугуна, цветных металлов и неметаллических материалов используют инструмент из вольфрамокобальтовых твердых сплавов (ВК2, ВК3М, ВК6, ВК8) и быстрорежущих инструментальных сталей. Выбор материала для режущего инструмента зависит от формы и размеров инструмента, материала обрабатываемой заготовки, режимов резания и типа производства.

Режущий инструмент необходимо выбирать по соответствующим стандартам и справочной литературе в зависимости от методов обработки деталей [17, 18, 19, 20, 21].

Если технологические особенности детали не ограничивают применения высоких скоростей резания, то следует применять высокопроизводительные конструкции режущего инструмента, оснащенного твердым сплавом, так как практика показала, что это экономически выгодней, чем применение быстрорежущих инструментов. Особенно, это распространяется на резцы (кроме фасонных, малой ширины, автоматных), фрезы, зенкеры, конструкции которых оснащены твердым сплавом.

В картах технологического процесса изготовления детали необходимо правильно указать условные обозначения режущего и вспомогательного инструмента в соответствии с присвоенным ему в стандарте обозначением.

Примеры обозначения режущего инструмента:

сверло спиральное Æ20 мм из быстрорежущей стали с коническим хвостовиком с конусом Морзе 2:

Сверло 2301-0439 ГОСТ 2092-77;

сверло диаметром 6 мм, общего назначения, правого исполнения I из твердого сплава ВК8:

Сверло 2309-0067 ВК8 ГОСТ 17275-71;

фреза цилиндрическая тип I, диаметром D=80 мм, L=125 мм, правая:

фреза 2200-0157 ГОСТ 3752-71;

фреза торцовая D=200 мм со вставными ножами, оснащенными пластинками из твердого сплава ВК8, праворежущая:

фреза 2214-0159 ГОСТ 9473-80;

фреза червячная для чистовой обработки, однозаходная для цилиндрических зубчатых колес с эвольвентным профилем, правая с m 6 мм, длина L=112 мм, тип II, класса А:

фреза червячная правая Т6´112А – II ГОСТ 9324-80 Е,

фреза дисковая зуборезная модульная с m 3 № 5:

фреза m3М № 5 ГОСТ 10996-64;

хвостовой прямозубый долбяк с m 0,5 мм, номинальным делительным диаметром 25 мм, класса А, с конусом Морзе 6:

Долбяк хвостовой прямозубый 0,5х25А=16 ГОСТ 10059-80Е,

резец строгальный проходной с пластинкой из твердого сплава, тип I, исполнение I, сечением НхВ=20 16 мм, с пластинкой твердого сплава Т15К6:

Резец 2171-0001 Т15К6 ГОСТ 18891-73.

Затраты на металлорежущие инструменты, отнесенные к единице продукции (операции) можно определить по формуле:

З_пр = ×100 Т_шт ,

где С_и – первоначальная стоимость инструментов, руб; С_п-затраты на повторную заточку до полного износа инструмента, руб.; Т_э-общее время эксплуатации инструментов, мин; Т_шт - штучное время операции (перехода), мин.

Затраты на повторную заточку инструмента до полного износа (только для инструмента из быстрорежущей стали или инструмента с твердосплавными напайками):

С_п = Х_п ×Т_зат ×З_зат,

где Х_п – число повторных заточек до полного износа инструментов; Т_зат – нормированное время на одну заточку, мин; З_зат – заработная плата заточника с начислением по соцстраху.

Затраты на повторную заточку инструмента составляют примерно 30% его отпускной цены.

Технико-экономические расчеты дают возможность принять более точное решение по выбору того или иного режущего инструмента.