Обоснование выбора цельных твердосплавных фрез для обработки стальных заготовок

В настоящее время на различных предприятиях для обрабатывающих центров используется инструмент, закупаемый у зарубежных производителей. Каждая фирма-производитель разрабатывает свои виды сплавов режущего инструмента, виды покрытий и соответственно геометрии режущего инструмента. Закупка инструмента на АО «У-УАЗ» производится сейчас у разных фирм и не всегда представленный поставщиками инструмент отвечает заявленным ими требованиям по точностным и стойкостным характеристикам. Кроме того, для закупаемого инструмента практически не проводят предварительные испытания и на производстве основным критерием обоснования закупки инструмента является его стоимость. Поэтому актуальной задачей является установление и применение на производстве таких критериев обоснования выбора инструмента, которые учитывали бы не только его стоимость, но и время эксплуатации. Таким образом критерии оценки должны быть относительными, измеряемыми в рублях на время эксплуатации. Это позволит предприятию сэкономить расходы на инструменты. 

Целью работы является сокращение расходов на закупаемые дорогостоящие режущие инструменты.

Для достижения поставленной цели в системе инструментообеспечения предприятия необходимо решить следующие задачи, рассматриваемые в данной работе:

а) установить для закупаемых режущих инструментов примерную величину периода стойкости. В инструментальных каталогах не отражены значения периодов стойкости, однако, эти значения являются необходимыми для планирования расхода инструмента;

б) режимы резания и гарантированная точность обработки, которая представлена в каталогах не всегда подтверждается на практике. Поэтому при необходимости нужно ввести их коррекцию;

в) для обработки элементов деталей могут быть использованы инструменты различных производителей, однако они отличаются как по цене, так и по срокам эксплуатации.  При этом выбор инструмента на заводе осуществляется только по цене. Необходимо использовать относительный критерий, отражающий денежные затраты на инструмент, отнесенные ко времени его службы. 

В исследовательской части рассмотрены решения для поставленных в системе инструментообеспечения задач:

а) изучены технологические процессы обработки деталей из стальных материалов и установлен расход режущего инструмента, а  соответственно этому периоды стойкости инструмента;

б) проанализированы технологические процессы и проведены  исследования  на предмет корректировки режимов и точности обработки рассматриваемых материалов;

в) найден сравнительный критерий для экономической оценки выбора инструмента. Таким критерием является примерная стоимость одного часа работы инструмента.

На предприятии проводились работы для практического определения  периода стойкости инструментов. Так, в период с 2017 года по 2019 год было изготовлено 10103 деталей из них 2795 стальных деталей по 27 технологическим процессам.  В таблице 1 показана статистика проведенных за этот период работ.

Таблица 1.

Статистика проведенных за этот период работ

Проанализировано  27 технологических процессов, в которых используются цельные твердосплавные фрезы диаметров 8 мм, 12 мм, 16 мм различных производителей. В результате из техпроцессов взяты значения   трудоемкостей  фрезерования деталей и практический расход фрез. В таблице 2 представлены полученные значения затрат времени на фрезеровку деталей конкретным режущим инструментом (фрезой).

Таблица 2.

Полученные значения затрат времени на фрезеровку деталей конкретным режущим инструментом (фрезой)

Исходя из допускаемого износа режущей части инструмента, установлен период стойкости фрезы  Т,мин. т. е. длительность непрерывной работы ее от заточки до заточки при нормальном затуплении.

В нашем же случае переточка фрез учитываться не будет, связано это  с тем, что практически все производители современного цельного инструмента наносят на режущую часть износостойкое покрытие, которое при переточке снимается. Как было выявлено на практике после износа поверхностного слоя инструмент приходит в негодность. Таким образом, найденный период стойкости цельных твердосплавных фрез представлен в таблице 3.

Таблица 3.

Период стойкости цельных твердосплавных фрез

Проведен для фрез анализ соответствия заявленных производителем режимов резания  и применяемых на практике при изготовлении деталей. Результаты представлены в таблице 4.

Таблица 4.

Результаты

Таким образом выявлен критерий для экономической оценки выбора инструмента. Таким критерием может быть примерная стоимость одного часа работы инструмента.

В результате проделанной работы была достигнута главная цель – установлены критерии  для экономической оценки выбора инструментов. Результаты выполненной работы могут быть использованы в практической деятельности служб инструментообеспечения машиностроительного предприятия.