125908 (593179), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Эскизы аналогов "Фреза торцовая, общая компоновка"
Рис.7.2.
7.6 Анализ результатов поиска
Задача этапа - путем сопоставления недостатков и преимуществ ИТР и аналогов установить, какой из аналогов является наиболее прогрессивным.
7.6.1 Определение показателей положительного эффекта
Определим, какие показатели положительного эффекта желательно получить в идеальном усовершенствованном объекте.
Показатели группируем и заносим в таблицу 7.3.
Таблица 7.3.
Оценка преимуществ и недостатков аналогов
| Группа | № | Показатели положительного эффекта | ИТР | Аналоги | ||||
| Авт. свид. РФ № 1161279 | Авт. свид. РФ № 806293 | Авт. свид. РФ № 1194602 | Пат. Германии №5031943 | Пат. Японии №3887532 | ||||
| а) б) в) г) | 1 1 1 1 | Обеспечивающие достижение цели предполагаемым путем Повышение износостойкости фрезы и производительности обработки путем оптимизации конструкции фрезы Обеспечивающие достижение цели другими путями Повышение износостойкости фрезы и производительности обработки вследствие более надежного закрепления режущего элемента Улучшающие другие положительные свойства объекта Качество обработки Ослабляющие вредные свойства объекта Простота конструкции | 0 0 0 0 | 3 2 1 2 | 4 2 1 2 | 5 2 2 1 | 4 2 1 2 | 2 5 1 1 |
| Суммарный положительный эффект | 0 | 8 | 9 | 10 | 9 | 7 | ||
7.6.2 Сопоставительный анализ преимуществ и недостатков ИТР и аналогов
Оцениваем обеспечение каждого показателя положительного эффекта в баллах. В графе 4 таблицы 7.3 ИТР по каждому показателю выставим оценку нуль. В графах 5, 6, 7, 8, 9 выставляем оценку аналогам по показателям групп а и б от 0 до 5, а групп в и г - от - 2 до 2. Суммируем оценки по каждому аналогу и заносим результаты в нижнюю строку таблицы 7.3. Видим, что наибольшую сумму баллов имеет аналог "Фреза", авторское свидетельство РФ № 1194602, авторы В.Н. Красников и А.А. Москвитин. Следовательно, данное ТР является наиболее прогрессивным. Принимаем его для использования в качестве усовершенствованной торцовой фрезы со вставными ножами на операции 30 фрезерной ТП изготовления кулачка к патрону.
7.7 Описание усовершенствованного объекта
Торцовая фреза со вставными ножами предназначена для фрезерования плоских деталей, изготовленных из различных материалов.
Фреза торцовая, рис.7.2, в, имеет следующую конструкцию: в корпусе 1 расположены основные плунжеры 2 со вставками 3. Между регулировочными винтами 4 и основными плунжерами расположены дополнительные плунжеры 6 с упругими элементами 7, которые соединены каналами 8 связи с упругими элементами основных плунжеров. Канал связи может быть перекрыт винтом 9.
Работа фрезы зависит от качества ее регулировки. Перед регулировкой системы основной плунжер - вставка - упругий элемент - регулировочный винт задают или рассчитывают составляющую силу резания, действующую вдоль оси основного плунжера. Винтом 9 перекрывают канал связи. В ненагруженном состоянии (без резания) плунжер и вставка находятся в правом (по схеме) положении. Плунжер нагружают заданным значением силы, и вращают при этом регулировочный винт 4. Регулировка упругой системы заканчивается в момент начала перемещения основного плунжера влево, т.е. в момент начала отрыва точки касания вставки и корпуса. Так регулируют все основные плунжеры. После окончания регулировки основных плунжеров винтами 9 открывают каналы связи. Система при этом остается неподвижной. Если дальше нагрузить любой из основных плунжеров, то за счет создания избыточного давления за основным плунжером по каналу связи начинается передача давления на дополнительный плунжер, следующий за нагружаемым основным. Дополнительный плунжер нагружает режущую вставку, следующую за нагруженным основным плунжером. Таким образом, при нагружении предыдущего основного плунжера последующий за ним дополнительный плунжер несколько смещает режущую вставку и тем самым предохраняет ее от перегрузок.
8. Научные исследования
Цель раздела - выбор оптимальных характеристик шлифовального круга на одной из шлифовальных операций. Это необходимо для повышения производительности операции, а также уменьшения расхода материала шлифовального инструмента. Для достижения поставленной цели воспользуемся графическим методом оптимизации.
8.1 Обработка результатов эксперимента
Студентами и сотрудниками ТГУ на базе учебных лабораторий были поставлены эксперименты, входе которых производилось шлифование стали 40ХГНМ со скоростью резания V = 35 м/с, подачей S = 7,2 м/мин, глубиной t = 0,01 мм шлифовальным кругами различной зернистости. Целью эксперимента было определение реальных показателей шлифовального процесса, а также определение зависимостей между этими показателями и параметрами шлифовального круга. Параметрами шлифовального круга в данном случае являются глубина лунки H и зернистость круга Z. Результаты данных экспериментов представлены в табл.8.1.,8.2.
Таблица 8.1.
Показатели шлифования в зависимости от зернистости Z
| Z | Py, Н | Pz, Н | T, град | Ra, мкм | ∆, мкм | q, мм3/мм3 |
| 8 | 90 | 50 | 600 | 0,3 | 5,5 | 0,1 |
| 12 | 63 | 44 | 530 | 0,4 | 5 | 0,11 |
| 20 | 75 | 37 | 440 | 0,6 | 5 | 0,13 |
| 25 | 80 | 35 | 400 | 0,7 | 4,5 | 0,13 |
| 32 | 85 | 32 | 380 | 0,85 | 4 | 0,14 |
| 40 | 55 | 30 | 350 | 1,0 | 4 | 0,15 |
Таблица 8.2.
Показатели шлифования в зависимости от глубины лунки H
| Н, мм | Тверд | Py, Н | Pz, Н | T, град | Ra, мкм | ∆, мкм | q, мм3/мм3 |
| 3 | СТ1 | 120 | 50 | 650 | 0,5 | 5 | 0,05 |
| Продолжение табл.8.2. | |||||||
| Н, мм | Тверд | Py, Н | Pz, Н | T, град | Ra, мкм | ∆, мкм | q, мм3/мм3 |
| 4 | СТ2 | 95 | 40 | 500 | 0,63 | 5 | 0,09 |
| 5 | СМ2 | 80 | 35 | 400 | 0,7 | 4,5 | 0,13 |
| 6 | СМ1 | 70 | 29 | 350 | 0,8 | 4 | 0,17 |
| 7 | М3 | 62 | 25 | 300 | 0,9 | 4 | 0,21 |
| 8 | М2 | 57 | 23 | 270 | 0,95 | 3,5 | 0,26 |
В таблицах приведены:
Z - зернистость круга; Н - глубина лунки; ∆ - некруглость.
Для достижения поставленной цели - нахождения оптимальных значений параметров шлифовального круга Z, Н, необходимо вывести зависимости типа:
, (8.1)
где А - показатели шлифования.
Для нахождения показателей степеней при Z и Н воспользуемся графическим методом, при котором они будут равны тангенсу угла наклона средней линии к оси абсцисс.
1) 
Откладываем в логарифмической системе координат соответствующие друг другу значения сил Py и зернистостей круга Z. Таким образом, получим несколько точек. Далее проводим среднюю линию. Тангенс угла ее наклона к оси абсцисс и есть искомый показатель степени XPy. Этот процесс представлен на рис.8.1.
Нахождение показателей степеней при Z и H
Рис.8.1.
XPy = tg (-17,74) = - 0,32.
Аналогично находятся и другие показатели степени. Они равны:XPz = - 0,32; XT = - 0,34; XRa = 0,75; X = - 0,2; Xq = 0,25; YPy = - 0,75; YPz = - 0,78; YT = - 0,89; YRa = 0,65; Y = - 0,35; Yq = 1,67.
Для нахождения коэффициентов в искомых зависимостях воспользуемся опытными данными и полученными показателями степеней. Результаты экспериментов подставляем в формулу 8.1, и находим коэффициенты для каждого отдельного случая.
1)
2)
3)
4)
5)
6)
Получили следующие зависимости:
1) Py = 749Z-0,32H-0,75
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
