granovskij_rm (831076), страница 47
Текст из файла (страница 47)
С ростом скорости резания и доля себестоимости, выраженная первым слагаемым уравнения (11.2!), возрастает по близкой к экспоненциальной зависимости, а доля второго слагаемого, связанного со стоимостью труда и учетом косвенных расхолов, убывает по гиперболической зависимости. Поэтому зависимость цеховой себестоимости Е от скорости резания имеет экстремальный характер и достигает минимальною значения Е;„ при некоторой скорости ег ь. Однако влияние скорости резания на цеховую себестоимость в уравнении (11.21) выражено неявно. Для установления функциональной связи Е (и) в явном виде при условии постоянства всех остальных режимных факторов примем И„= П+ + С + И/(1 + !) и В = (1 + г!) р.
Тогда Е = = И„/К,т+ Вг . Подставив в это уравнение значения ресурса К,г и штучного времени г соответственно по формулам (!1.10) и (11.!5) и проведя необходимые преобразования, получаем (11.22) Е = АСе и и ' + и (Ин + В)(г, ) + + АВХ(1+ к)е '. ВЗАИМОСВЯЗЬ РЕЖИ МОВ РЕЗАНИЯ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ. Анализ выведенных уравнений показывает, что техникоэкономические показатели тесно связаны с режимами резания и помогают оценить 159 правомерность и целесообразность их назначения.
Для наглядности функциональные зависимости стойкости и всех рассмотренных выше технико-экономических показателей от скорости резания в графическом виде приведены на рис. 11 1. По горизонтали сводный и, п,п п,п, п п„пз Рис. 11.1. Взаиносвяэь режиннмх паранвтров и технико-вхононичвских показатепвй график имеет две согласованные шкалы для скорости резания и и лля частоты вращения шпинделя станка и, об/мин. На второй шкале отмечены дискретные значения частот вращений и,, нг,...,нв, которые могут быть реализованы кинематическими возможностями коробки скоростей станка Согласование этих шкал определяется диаметром Р обрабатываемой заготовки по формуле (11.2).
Кривые на рис. 11.1 построены с использованием выведенных аналитических уравнений: кривая 1 стойкости Т по уравнению (Ю.25); продолженная пунктирная линия 1а удовлетворяет уравнению (11.3); кривая 2 основного технологического времени г, удовлетворяет уравнению (11.8); кривая 3 ресурса К,г удовлетворяет уравнению (11.10); кривая 4 штучного времени г удовлетворяет уравнению (11.15); кривая 5 нормы сменной выработки Н, удовлетворяет уравнению (11,7); кривая б нормы сменной потребности И в режущем инструменте удовлетворяет,уравнению (11.19); кривая 7 энергозатрат Э удовлетворяет уравнению (11.22). Кривые на рис. 111 построены для конкретной заготовки диаметром Р, длиной 1 из металла с известной твердостью НВ, обрабатываемой с выбранными конкретными числовыми значениями глубины резания г и подачи Я инструментом с конкретными значениями геометрических параметров и, следовательно, представляют собой графическую иллюстрацию конкретного случая обработки.
Из рис. 11.1 следует, что: а) значения всех режимных параметров и техникоэкономических показателен взаимосвязаны и находятся в сложной функциональной зависимости от скорости резания о; изменение значения любого из режимных параметров ведет к изменению формы и положения кривых на сводном графике и, следовательно, к изменению значенийтехнико-экономических показателей на данном режиме резания; б) практическое значение имеют лишь те значения режимных параметров и техникоэкономических показателей„которые соответствуют точкам пересечения кривых вертикальными линиями„ проведенными через деления п„нг,...,нв шкалы частот вращения шпинделя станка; в) функциональные зависимости технико-экономических параметров от скорости резания, за исключением кривой зависимости г,(о), имеют экстремальный характер; г) каждой частоте вращения н„ нз,...,нв на сводном графике соответствует только одно сочетание конкретных значений всех режимных параметров и технико-зкономических показателей и, следовательно, практически возможно столысо вариантов режимов резания при обработке конкретной заготовки с выбранной глубиной резания и подачей, сколько ступеней имеют коробки скоростей станка.
Таким образом, задача выбора и назначения режимов резания сводится к тому, чтобы из практически возможного числа вариантов выбрать один, наилучигим образом отвечающий исходным технологическим требовазгиям и ограничениям. В И.З. ОПТИМАЛЬНЫЕ РЕЖИМЫ РЕЗАНИЯ ФАКТОРЫ ОПТИМИЗАЦИИ. Обработку металлов ведут, применяя различные режимы резания, которые рассчитывают или назначают, избирая в качестве ведущего фактора период стойкоани инструмента, минимальную себестоимость, максималы<ую норму сменной выработки, точность и качество обработанных поверхностей, темаературу в зоне обработки, предельную силу резания, полное использование мощности электродвигателя главного привода и т.
п. В различных произволственных условиях названные выше факторы могут выступать как ф а к т о р ы о п т и м изации, т.е. такие, которым стараются придать экстремальные или предельные значения, а также как ограничивающие факторы, определяющие условия или границы, в которых возможна оптимизация. К последним относятся и такие факторы, как парма сменной обесеиченности реэкущим инструментом рабочей позиции станка, допуски на точность и качество обработанных поверхностей, максимальное или минимальное значение частоты вращения шпиплеля станка н т.
и. Оптимальным является тот вариант режимов резания, при котором рассчитанные или выбранные значения режимных параметров: а) практически могут быть реализованы на имеющихся металлорежущих станках; б) удовлетворяют требованиям всех ограничивающих факторов, включенных в техническое задание; в) в наибольшей практически достижимой степени позволяют достичь максимальных или минимальных значений оптимизируемых факторов. Наличие в условиях реального производства большого количества ограничивающих факторов значительно усложняет задачу оптимизации, и поэтому п о лную оптимизацию улается осуществить редко.
Чаще при определении режимов резания проводят частичную оптимизацию, учитывая наиболее существенные ограничивающие факторы. Наиболее простой задачей является определение режимов обработки, при которых фактор оптимизации имеет экстремальное значение, а ограничивающие факторы совсем не учитываются. ОБЕСПЕЧЕНИЕ МИНИМАЛЬНОЙ СЕБЕСТОИМОСТИ ОБРАБОТКИ. Цеховая себестоимость Е в интервале скоростей резания ь < вв ы (рис.
11.1) с увеличением скорости резания снижается. При скорости ве достигается наименьшая себестоимость Е ае При в > и„. цеховая себестоимость растет. зие Если в качестве исходной (стартовой) принять скорость сг,, при которой цеховая себестоимость минимальна, и по ней рассчитать прочие режимные параметры, то такие режимы резания можно характеризовать как э к о н о м и ч н ы е. Глубина резания г и подача Б дзи расчета экономичных режимов резания рассчитываются и выбираются по методике, изложенной в й 11.1. По числовым рабочим значениям глубины резания с и подачи 5 ведется расчет экономичной скорости резания.
Чтобы определить скорость резания ек ., воспользуемся функциональной зависимостью Е (в), выраженной уравнением (1122). Взяв первую производную по скорости и приравняв ее нулю, имеем дŠ— = А( — 1+ 1/т)С;,з„~"'(Иь Ь + В)„гь„)в з+П вЂ” АВ)((1+в)в =О, откуда В)( (1 + е) в з = ( — 1 + 1/зп) Се езм (И„+ + В)(ге н) с "" . Разрешив полученное уравнение относительно скорости резания в, находим ее значение.
при котором достигается минимальная цеховая себестоимосп, Е .: Вт,(1+ к) С", ( 1 + 1/т)(Ин Ь ВХ1еи.) В~(1 + к) х С„ 1"й" (НВ/2О(зГ' ' Подставив сюда выражение В = (1 + т)) р, получим 6 Резание мееанпеь 1б1 (11.23) + г))рууоо гобг(НВ/В)0 гв(1+ г))р2(1+ а) (1126) 162 Сопоставляя полученное уравнение (1123) с уравнением (10.7), можно установить, что стойкость, соответствующая скорости ев ч минимальной себестоимости, может быть найлена как (1124) (1 — гя) И„ ш(1+ г))р)1(1+ а) 1+ в ' а соответствующая частота вращения шпинделя станка (11.25) лр . = 1000ево. /(яЭ). Рассчитанные по уравнениям (11.23), (1124) и (11.2Я числовые значения являются исходными (стартовыми) значениями экономичной скорости и соответствующей ей стойкости и частоты вращения шпинделя. Чтобы рассчитать рабочие значения этих взаимосвязанных параметров, необходимо из ряда имеющихся на станке частот вращения шпинделя выбрать ближайшую большую.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
