granovskij_rm (831076), страница 54
Текст из файла (страница 54)
На уннвер<зльном оборудовании коробка скоростей не обеспечивает частоту вращения шпинделя и = 171 об/мин. Ближайшими к найденному расчетному значению являются частоты и = 160 об/мнн и и = ЮО об/мин. Необходимо обосновать выбор одной из этих частот. Для этого найдем значения параметров и факторов, оценивающих режимы обработки: гш, мнн Ны шт. И, шт. Е, коа. Хе квт 7,29 67 1,1 57 2,74 6,03 82 1,37 46 3,44 Сопоставляя эти значеиия со значениями, полученными для максимального ресурса, находим, что по таким важным показателям, как штучное время г, сменная норма выработки Не и цеховая себестоимость Е обработки одной заготовки, предпочтительнее работать при частоте вращения шпннлеля станка п= 200 об/мин.
При этом имеются некоторые потери по стойкости, ресурсу и расходу режушего инструмента за смену, но они нес уШественны, не лимнтнровались при данной постановке задачи и ими можно пренебречь. Таким образом, значения режимных параметров при п = 200 об/мин являются оптимальными рабочими режимами резани», при которых наиболее полно достигаются на практике условия максимизации ресурса резца К,т Другим требованием, встречаюшимся в производственных условиях, является мииимиэаци» расхода режущего инсшруменеа. В гл. 11 было показано, что минимальное количество лезвий И ь изнашивается при максимальной стойкости резца Т . Поэтому вертикальная линия П1 (рис.
12.14), проходящая через точку максимума М1 зависимости Т(е), проходит также через точку ми- 183 нимума М5 зависимости И,„(е) и, пересекая остальные кривые, позволяет графически определить значения всех остальных оценивающих факторов. Для аналитического определения значений факторов по уравнению (12.11) определяют значение скорости ег, при которой стойкосгь резца максимальна н минимален расход инструмента, а затем по комплексу уравнений вычисляют числовые значения всех параметров и оценивающих факторов. Для рассматриваемых условий обработскоросп Резаник ег — — ея = 40 м/мин, что соответствует я = = 127 об/мин. Ближайшая частота вращения шпинделя на универсальных станках и = 125 об/мин.
Рассчитав значения параметров и оценивающих факторов при исходном значении н = 125 об/мин, сопо- ставим результаты расчета: Т, мин К,в шт. г,„мян и = 127 сб/мвн... 416 53 7,85 (н = 40 м/ман) н = 125 сб/мян... 415 52 8,06 (н = 39 и/мип) Значения режимных параметров и факторов при частоте вращения и = 125 об/мин достаточно близки к значениям, полученным для условия минимизации расхода инструмента, и могут служить оптимвльньпни рабочими параметрами для удовлетворения поставленного требования Здесь необходимо отметить, что, удовлетворяя поставленному требованию, назначаемые режимные параметры имеют по сравнению с предыдущим случаем менее благоприятные показатели по ресурсу режущего инструмента К,в сменной норме выработки Нш цеховой себестоимости обработки одной заготовки Е и другим показателям и могут быть приняты для практического использования только в том случае, если на эти параметры нет ограничений.
В ряде случаев определяющим фактором в щюизводственных условиях является максималънап норма сменной выработки. Выше было показано, что максимум зависимости Не(е) имеет место при той же скорости резания, что и минимум зависимости г (е). Вертикальная линия ХШ, проходящая через экстремальные точки МЗ и М4 этих кривых, позволяет найти при пересечении с остальными кривыми и горизонтальными шкапами те значения параметров и оценивающих факторов, которые удовлетворяют поставленному требованию. Аналитически значение скоРости Резания В . = ен определяют по уравнению (12.14) и затем, как в предыдущих случаях, с помощью комплекса уравнений можно рассчитывать значения всех остальных сопоставимых параметров и факторов, которые имеют следующие значения ." Гн, Маи ОМ Шт.
И Шт. Е, КОП. 1Ч КВт 2,96 166 130 65 Щ9 Практическая реализация условия максимизации нормы сменной выработки возможна при частоте вращения шпинделя я=630 об/мин, которая мало стличаегся от расчетной, и, следовательно, практические значения всех параметров и факторов в этом случае будут близки к расчетным. Анализ значений Режимных параметров и оценивающих факторов при удовлетворении требования максимизации нормы сменной выработки показывает, что оно достигается при весьма низких стойкости и ресурсе резца. Одновременно значительно возрастает себестоимость обработки каждой заготовки и особенно количество изношенных лезвий из твердосплавных пластинок.
Таким образом, полное удовлетворение поставленному требованию возможно только при отсутствии ограничений по другим параметрам и факторам. Среди них наиболее часто встречающимся в производственных условиях является жесткое лимитирование используемых при обработке твердосплавных пластинок, что вызвано дефицитностью исходных материалов, необходимых для их изготовления. Введем для рассматриваемого случая обработки ограничивающий фантор— сменную норму расхода режущего инструмента, например две четырехгранных твердосплавных пластинки двустороннего использования.
Допустимое число изношенных лезвий в смену может составлять И =16. На кривой зависимости И, (с) (рис. 12.14) находим точку М7, соответствующую И,„= 16, и проводим вертикальную линию Х, которая при пересечении с остальными кривыми графика н горизонтальными шкалами лает возможность определить значения скорости резания (частоты вращения шпинделя) и всех остальных параметров и факторов при соблюдении ограничивающего требования. В данном случае этот режим обработки осуществляется при частоте вращения шпинделя и = 400 об/мин, которую обеспечивает коробка скоростей универсальных станков, а все остальные параметры и факторы имеют слелующие значения: Т, мнн К,г, шт.
~„мнн и = 400 об/мнн... 20,4 8,6 2,% (е = ! 26 м/мнн) Сравнивая эти значения со значениями, соответсшующими максимальной норме сменной выработки„следует отметить существенное расхождение по некоторым показателям, таким, как стойкость инструмента и его ресурс, которые возросли более чем в пять раз. Вместе с тем на данных режимах обработки, учитывающих ограничивающий фактор, достигается наибольшая сменная выработка, незначительно уступающая максимальной, что„следовательно, позволяет принять эти режимы в качестве оптимальных рабочих режимов обработки. Необходимость снижения экономических затрат при изготовлении деталей машин выдвигает требование обеспечения минимальной цеховой себестоимости. Минимальная цеховая себестоимость со- гласно зависимости Е(с) (рис. 12.14) соответствует точке Мб, где Е и = 34 коп.
Вертикальная линия 1Х, проведенная через эту точку, соответствует скорости резания в = 120 м/мин, или частоте вращения шпинделя н = 382 об/мин. Расчеты показывают, что округленная до копейки себестоимость сохраняет свое значение в интервале скоростей резания с = 100... ...126 м/мин. Этому интервалу скоростей соответствуют интервалы стойкости резца Т= 20...60 мин и его ресурса К,т— - 8,6...
...15,8 шт., нормы сменной выработки Нв — — 124...138 шт. и количества изношенных за смену лезвий И.„= 8... ...16 шт. Это говорит о том, что в отличие от других показателей, по которьпи ведется максимизация или минимизация режимов резания, показатель минимальной пеховой себестоимости обработки в результате округления расчетных значений до одной копейки может иметь многовариантное решение. В рассматриваемом случае ближайшая из имеющихся на станке частот вращения н = 400 об/мин лежит в пределах диапазона постоянной себестоимости обработки и может быть принята для расчета оптимальных рабочих режимов резания. В частности, этот режим совпадает с оптимальным режимом резания, установленным ранее по максимальной сменной выработке Нв м и одновременным ограничением сменного расхода режущего инструмента.
Рассмотренный методический подход к выбору и назначению режимов резания может быть использован и при наличии других ограничивающих факторов, таких, как основное технологическое время при проектной разработке операций для автоматических линий, где лимитирующим параметром на смежных позициях может быть темя выпуска. В других случаях лимитирующим показателем может быль ресурс инструмента, который не должен быль меньше числа заготовок в партии при работе на станках Х-Ю иеаеркуив 185 с ЧПУ, что снижает затраты времени на подналадку, связанную со сменой затупившегося инструмента.
$12.6. РАЗНОВИДНОСТИ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ Разновидностями обработки на токарных станках являются расточка отверстий расточными резцами, отрез ка отрезными резцами, обточка торцовых плоскостей проходными резцами, подрезка торцовых плоскостей полрезными резцами. РАСТОЧКА ОТВВРСТИй РАСТОЧНЫМИ РЕЗЦАМИ. Это токарная обработка расточным резцом внутренних цилиндрических поверхностей заготовки (рис. 12Л5). Расточку провалят по той жепринципиальной кинематическойсхеме, что н наружную обточку (см.