Определение оптимальной подачи при черновом точении



Оптимизация режимов резания.

 

10.1 Определение оптимальной подачи при черновом точении

10.2 Оптимизация режимов резания методом линейного программирования.

10.2.1 Расчет оптимальных режимов

10.3 Анализ математической модели задачи определения оптимальных режимов резания при чистовом точении

10.4 Вопросы для самоконтроля

10.5 Тест-контроль знаний

10.6 Литература

 

Оптимизация режимов резания является одной из главных технологических задач машиностроения, так как режимы обработки оказывают влияние на выходные параметры процесса резания: на себестоимость изделия, расход инструмента (стойкость), производительность, точность.

Задача оптимизации сводится к отысканию режима резания, обеспечивающего критерий оптимальности (оценочную функцию). В качестве критерия оптимальности может быть минимальная себестоимость минимальный расход инструмента или максимальная производительность.

В связи с чрезмерным объемом необходимых расчетов, а также вследствие недостатка исходной информации на практике в качестве оценочной функции чаще всего используют максимальную производительность,

т.е.                       (10.1.)

где Fmax – оценочная функция

n – частота вращения, 1/мин.

S – подача, мм/.

Обычная методика расчета режимов резания, рекомендуемая справочной технологической литературой [1], предусматривает расчет способом последовательного определения элементов режима.

Он состоит из следующих этапов:

а) назначение глубины резания t.

Припуск на обработку определяется по формуле

, мм                       (10.2.),

где Д1 – диаметр заготовки, мм

Д2 – диаметр обработанной поверхности детали, мм

Если припуск удаляется за один проход, то глубина резания

, мм

Если обработка разделена на черновую и чистовую, то

tчист=(0,2…0,25) мм;

tчерн= h- tчист.

б) выбор подачи

Подача S выбирается в зависимости от назначения глубины резания t и ряда ограничений [1].

При точении на величину подачи влияет мощность станка, прочность механизма подачи станка, прочность державки инструмента и заданная шероховатость обработанной поверхности. В связи с этими ограничениями расчет и выбор может быть осуществлен по алгоритму, приведенному ниже на рис 45.

 

 

 


Рис 45. Схема алгоритма расчета и выбора подачи.

Как видно, для определения подачи, допустимой по мощности станка, необходимо знать скорость резания, которая нам известна так как рассчитывается на последнем этапе. Кроме того, в данном алгоритме не учитывается стойкость инструмента, на величину которой подача оказывает существенное влияние. В связи с этим, задача оптимизации подачи при черновом точении в упрощенном виде может быть решена с учетом двух ограничений: стойкости инструмента и мощности, затрачиваемой на резание.

(начало)

Определение оптимальной подачи при черновом точении

Скорость резания в зависимости от заданной стойкости [1] определяется выражением

, м/мин.                  (10.3.)

где:

V – скорость резания, м/мин.;

S – подача, мм/об;

СV – коэффициент;

XV,YV – показатели степеней;

m - показатель относительной стойкости;

KiV – поправочный коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств обрабатываемого материала.

Эффективная мощность затрачиваемая на процесс резания составляет:

, квт                    (10.4.)

где:

Ne – эффективная мощность, квт;

Pz – главная составляющая силы резания, Н;

V – скорость резания, м/мин.

Решим уравнение (10.4.) относительно скорости резания, считая, что

Ne=Nст. h                              (10.5.)

Где:

Nст – мощность станка, квт;

h - коэффициент полезного действия станка (h=0,8)

Известно, что , м    (10.6)

где:

 - коэффициент,

Xpz, Ypz, Пpz - показатели

 - коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств обрабатываемого материала

Тогда ,            (10.7.)

Отсюда             (10.8)

Проанализируем выражение (10.3.) и (10.8.).

Поскольку их левые части равны, получим:

  (10.9.)

Решим уравнение (10.9.) относительно подачи и получим окончательное выражение (10.10.) для определения максимально допустимой подачи при черновом точении с учетом 2-х ограничений (стойкостью инструмента и мощность, затрачиваемая на процесс резания)

(10.10.)

В разделе 3 УМК( Работа N 1 ) дана программа OGRSMX задачи определения Smax, написанная на языке Бейсик для реализации на ПЭВМ.

(начало)


Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 446;