Во многих отраслях промышленности применяются вращающиеся агрегаты типа технологических барабанов (ТБ), примером которых являются цементные печи. Такие устройства обычно имеют несколько опор, каждая из которых имеет бандаж – стальное кольцо большого диаметра, крепящееся к ТБ – и два опорных ролика. В процессе эксплуатации ТБ неизбежно происходит раскатывание поверхностей качения бандажа и роликов, что может привести к нарушению функционирования агрегата. Чтобы восстановить нормальный режим работы ТБ, поверхности качения опор подвергают периодической обработке, непосредственно на работающем агрегате. Для этой цели наиболее широкое применение нашел специальный переносной встраиваемый станок.

Необходимость периодической обработки поверхностей качения опор ТБ требует всестороннего изучения формообразования бандажа и роликов с использованием специального станка. Анализ этого процесса позволил выявить факторы, влияющие на точность обработанной поверхности, разложить погрешность обработки на составляющие и провести моделирование процесса обработки с целью прогнозирования формы обработанных поверхностей.

Актуальной задачей при определении действительной формы поверхностей качения ТБ при обработке переносным встраиваемым станком, является определение величины износа режущего инструмента и его влияния на точность обработки.

Основной отличительной особенностью процесса является то, что скорость резания при данных условиях обработки является фиксированной и зависит от частоты вращения ТБ, а длина обрабатываемой поверхности бандажа или ролика значительна и, в результате, время одного рабочего хода станка может достигать 400 минут.

Поэтому при изучении изнашивания инструмента в процессе обработки необходимо рассмотреть две проблемы: обеспечение требуемой размерной стойкости режущего инструмента, которая позволила бы произвести полный рабочий ход без его замены; определение зависимости радиального износа инструмента от времени и моделирование процесса изнашивания, вычисление погрешности обработки поверхности, связанной с размерным износом резца.

Износ инструмента характеризуется величиной площадки износа по задней поверхности. При обработке поверхностей качения опор ТБ величина оптимального износа инструмента по задней поверхности составляет .

Процесс обработки характеризуется технологическими режимами: скоростью v, глубиной t, подачей S. Обработка бандажей и роликов ТБ осуществляется в диапазоне низких скоростей и ее варьирование практически невозможно. Кроме того, в интервале скоростей резания 13…30 м/мин не было выявлено четкой зависимости между скоростью резания и периодом стойкости инструмента [1].

Из опыта обработки известно, что наиболее подходящим материалом для режущей части инструмента для обработки бандажей и роликов является твердый сплав Т5К10.

Таким образом, стойкость режущего инструмента будет зависеть от геометрических параметров режущей части и технологических режимов обработки – глубины резания и подачи .

Известна зависимость стойкости резца от геометрических параметров режущей части, полученная для случая обработки бандажа инструментом, оснащенным пластиной сплава Т5К10, и использовании технологических режимов: м/мин, мм/об, мм [1]:

,

где - главный передний угол резца; - главный задний угол; - угол наклона главного режущего лезвия; - главный угол в плане.