Сырицкий А. Б., ДИАГНОСТИКА РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА В

УДК 621.941
ДИАГНОСТИКА РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА В КОНТЕКСТЕ
ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ
МЕТАЛЛООБРАБОТКИ
А.Б. Сырицкий, ассистент
Научный руководитель: А.С. Комшин, к.т.н., доцент
Московский государственный технический университет
имени Н.Э. Баумана
г. Москва
В последние десятилетия развитие станкостроительной отрасли шло по
пути внедрения самых передовых достижений техники в конструкцию
станков. Следствием этого стало увеличение производительности обработки
типовых деталей за счет использования управляющих программ систем ЧПУ,
повышение точности станка, за счет применения современных материалов и
новых компоновок станка и еще множество факторов, положительно
влияющих на точность, производительность и стоимость обработки. Однако
для большей части металлорежущего оборудования, например, токарных
станков, остается нерешенным вопрос надежности всей системы обработки.
Как известно, надежность системы определяется наименее надежным
элементом. В случае с токарными станками таким элементом является
режущий инструмента. То же относится к фрезерным, сверлильным станкам,
а также обрабатывающим центрам, способным осуществлять функции всех
вышеперечисленных
средств обработки. Так как повысить напрямую
надежность режущего инструмента возможно только до определенного
уровня, который принципиально не может превысить надежности остальных
узлов станка, то в конце концов, отрасль, придет к тому узкому месту
развития, где упрѐтся в нерешенный вопрос диагностики состояния режущего
инструмента при обработке и прогноза его выхода из строя.
В настоящее время в большинстве случаев диагностика режущего
инструмента осуществляется так называемым таймерным способом.
Инструмент заменяется по нормативному времени, то есть по истечении
времени работы до смены. При этом его работоспособное состояние
гарантируется с определенной вероятностью [1]. При этом ради повышения
надежности работы инструмента занижают режимы резания, а это приводит к
падению эффективности эксплуатации технологического оборудования.
Подобная ситуация негативно влияет на развитие производства, ведет к
снижению объема выпуска продукции, а соответственно вносит вклад в
увеличение расходов и понижение рентабельности производства.
В
свою
очередь
автоматический
контроль
состояния
и
диагностирование
режущего
инструмента
позволяют
повысить
производительность и точность обработки, что крайне важно в условиях
экономического кризиса, когда сокращение расходов на обработку является
одним из факторов повышения конкурентоспособности предприятия. С
некоторыми допущениями можно утверждать, что применение систем
контроля состояния инструмента является частью внедрения на предприятии
принципов бережливого производства (lean-технологии). Такое утверждение
справедливо, если обратится к семи видам потерь на производстве, которые
выделял Тайити Оно, один из главных основоположников идей оптимизации
на предприятии, впоследствии названных бережливым производством [2]:

потери из-за перепроизводства;

потери времени из-за ожидания;

потери при ненужной транспортировке;

потери из-за лишних этапов обработки;

потери из-за лишних запасов;

потери из-за ненужных перемещений;

потери из-за выпуска дефектной продукции.
Как раз последняя категория напрямую связана с состоянием
инструмента, так как превышение допустимого значения износа напрямую
ведет к выходу за пределы поля допуска размера обрабатываемой заготовки,
либо ухудшению чистоты еѐ поверхности.
Так как на сегодняшний день проблема диагностики режущего
инструмента не решена и ни один из существующих методов диагностики не
внедрен массово в производственный процесс из-за индивидуальных
недостатков методов, необходим поиск новаторского решения проблемы,
путем применения новых методов и средств диагностики. Таким методом
может стать фазохронометрический метод получения информации о работе
роторных машин [3-5].
Список литературы:
1.
Туманов А.А., Терешин М.В. Информационно-измерительные
системы контроля состояния инструмента // Метрология. 2014. №2. С.3-9.
2.
Тайити Оно. Производственная система Тойоты: уходя от
массового производства. — М: Издательство ИКСИ, 2012.
3.
Комшин А.С., Сырицкий А.Б. Измерительно-вычислительные
технологии эксплуатации металлорежущего оборудования и инструмента //
Мир измерений. 2014. №12. С. 3 – 9.
4.
Сырицкий А.Б. Диагностика состояния металлорежущего
инструмента фазохронометрическим методом // Сборник материалов XII
Всероссийской научно-технической конференции «Состояние и проблемы
измерений», 2013. С. 158 – 160.
5.
Потапов К.Г., Сырицкий А.Б. Оценка износа резца на основе
измерения неравномерности вращения шпинделя токарного станка // Вестник
МГТУ «Станкин». 2014. № 4(31). С. 107 – 112.