Файл: Вульф А.М. Резание металлов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 248

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Подставив выражения (139) и (140) в формулу (138), получим

J =

-

— j - .

(141)

Для упрощения вывода освободим уравнение (141) от величины ^в с п , как не связанной со стойкостью инструмента, считая ее малой сравнительно с периодом стойкости. Эту величину учтем позже. Тогда

j /

\

(" 142)

Очевидно, наиболее выгодными будут такие соотношения между Г и tcu, при которых обеспечивается наибольшая производитель­ ность, т. е. У будет максимальным. Это возможно при минимальном значении знаменателя выражения (142). Находим условия, при которых получается минимум этого знаменателя, для чего берем первую производную J' по переменной Т и приравниваем ее нулю; тогда имеем

C0mTm~l + C0tcu(m—l) Tm~~2 = 0.

Делим последнее выражение на С0Т'п~2 и после упрощения по­ лучаем

Эту стойкость, обеспечивающую максимальную производи­

тельность,

будем в

дальнейшем обозначать через

Т м

п р .

 

 

Г,м- пр

 

' « ( т т - 1 ) '

 

( 1 4 3 )

Если,

например,

принять

= 8, а время, требующееся на

смену затупленного

резца

и

подналадку, —• tCM =

2

мин, то

 

Г м . „ р =

2

( 8 - 1 ) = 1 4 мин.

 

 

При одновременной работе числа одинаковых резцов z (на многорезцовом токарном станке при смене каждого резца в от­ дельности) получаем

Т„. = zt,

м- nпрn

При обработке деталей с малым машинным временем (когда имеет место неоднократная смена обработанных деталей до затуп­ ления резца) чем значительнее ручное вспомогательное время V всп> затрачиваемое на снятие и установку детали, пуск станка, тем больше, очевидно, будет общее время работы инструмента до

190


смены его. В самом деле, число деталей, обработанных за время

^м. пр П Р И

'р. всп

=

О,

 

 

 

 

^м. пр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— .

 

 

 

 

 

 

 

Действительное

время

/ д

обработки

числа деталей

i

•^д ~ i (Апаш ~Ь ^р. всп) ~

 

 

 

'маш

 

 

г'^маш ~Ь ftp. всп =

 

^"м- пр П

 

~1

) » (145)

принимая f l

-\-tp-

В С 1 Л

 

=

К, получим Т

= Тм

 

X.

 

Пример.

\

 

'маш

/

мин; / м а ш

= 0,1

мин; 7V

 

с п

= 0,3

мин; X —

 

Дано: Тм

п о

=

 

14

В

 

1 - f ^ y j

= 4.

Получим

Г д

=

14-4 =

56 мин.

 

 

 

 

 

43.

РАСЧЕТ

ЭКОНОМИЧЕСКОЙ

СТОЙКОСТИ

 

 

Р Е Ж У Щ Е Г О

ИНСТРУМЕНТА

 

 

 

 

При назначении режима резания необходимо комплексно ре­ шать вопросы производительности, качества и экономичности обработки. Повышение производительности предполагает и учет затраты труда как живого, так и овеществленного в оборудовании, инструменте, материалах, топливе, энергии. В прошлом в ка­ честве критерия наивыгоднейшей обработки принимали макси­ мальную выработку (наименьшую трудоемкость), считая, что режим резания, обеспечивающий наибольший выпуск продукции, наиболее экономичен; ускорение обработки вызывает не только удешевление самой операции, но и сокращение капитальных за­

трат

(уменьшение станочного парка,

производственных площа­

дей).

Так, специальные исследования

и расчеты показали, что

при обработке колец на полуавтомате повышение производитель­ ности в смену сопровождается снижением себестоимости (рис. 108) с изменением скорости резания. То же самое показано на рис. 109, где замечается любопытное явление: с увеличением произведения скорости резания и подачи vs стоимость обработки растет в ос­ новном за счет расходов, связанных с износом инструмента, в то время как заработная плата и стоимость электроэнергии остаются почти неизменными.

Последнее обстоятельство объясняет стремление принимать в качестве критерия экономичности минимальные затраты, свя­ занные с режущим инструментом. Но чаще за критерий эконо­ мичности принимали минимальную себестоимость обработки де­ тали по совокупности взаимосвязанных операций.

В литературе освещаются также методы оптимизации режимов резания, обеспечивающие минимальные приведенные народнохо­ зяйственные затраты [12] на операции технологического процесса или минимальные приведенные затраты на единицу срезаемого объема металла [141—143].

191


При выполнении этих расчетов вводится понятие

о стан-

ко-минуте

(или станко-часе), выражающей

затраты в

единицу

времени,

связанные с эксплуатацией определенного станка и с за­

работной

платой станочника. Можно в первом

приближении эле­

менты полной заводской себестоимости единицы изделия (или опе­

рации) разделить

на три группы.

 

 

В

п е р в У ю

г р у п п у

вхо- §;

 

 

дят

затраты на

основные

сред-

 

 

 

 

 

 

/

/ j

 

 

 

 

/

 

 

 

 

i

J

 

 

 

%200

 

 

 

 

2

120

 

 

 

 

 

J

 

 

 

 

;

юо

 

 

 

 

i

2

 

 

 

 

SO

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

; ZOO

 

 

 

 

\

'SO

 

 

 

 

'

ISO

 

 

 

 

I

w

 

25 30 35 W Скорость резания v, м/мин

' 120

100

V S, CM 2J мин

Рис.

108. Влияние скорости

резания

Рис. 109. Влияние режима резания на

на производительность

и

стоимость

производительность

и стоимость

про­

 

продукции

 

 

дукции

(по элементам):

 

 

 

 

 

/ — стоимость

э л е к т р о э н е р г и и ;

2

стои ­

 

 

 

 

мость и н с т р у м е н т а ; 3

— з а р а б о т н а я

п л а ­

 

 

 

 

та;

4 — о б щ а я

с т о и м о с т ь

 

ства

труда (станка)

и

заработную

плату с

начислениями.

К

ним

относятся: номинальная заработная плата станочника, аморти­ зационные отчисления за основные производственные фонды и затраты на их содержание и текущий ремонт, затраты на износ и ремонт специальных приспособлений, вспомогательного и ме­ рительного инструмента и инвентаря, затраты на силовую и све­

товую электроэнергии,

разные другие цеховые,

общезаводские

и внепроизводственные

расходы

(рационализация,

изобретения,

охрана труда и др.).

 

 

 

 

 

 

 

В т о р а я

г р у п п а

включает

затраты

на средства труда,

непосредственно

воздействующие

на

предмет

труда,

например

режущий инструмент,

его

стоимость,

заточка,

доводка,

наладка.

При калькуляции себестоимости продукции эти затраты учиты­

ваются

отдельной

статьей.

 

 

К т р е т ь е й

г р у п п е

относятся затраты

овеществленного

труда

(предметы труда). Сюда

входят затраты на

основные мате-

192


риалы, вспомогательные материалы, топливо и технологическую энергию, потребляемые в заготовительных цехах. Стоимость их, отнесенная к одной обработанной детали, — постоянна и не свя­ зана с режимом резания.

Очевидно, первая группа затрат определяет полную себестои­ мость станко-минуты работы станка Е.

Можно принять

Е— # с т ~\~ ^раб>

где а с т

— затраты, связанные с эксплуатацией

станка за

1 мин

с

начислениями,

в

коп.; а р а б

— заработная

плата

станочника

за

1 мин с

начислениями.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Далее

обозначим:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 — затраты,

связанные

с

эксплуатацией

режущего

инстру­

мента за период его стойкости, в коп., Q — число деталей,

обрабо­

танных

за

период

стойкости

резца; Л и н

и Л о т х

 

— соответственно

первоначальная стоимость инструмента и стоимость

отходов

инструмента

в

коп.; k — число переточек;

Л з а т

== а з а т

t3aT

•—•

стоимость

одной

переточки

з а т — время

заточки

в мин; а з а т

заработная

плата

заточника

за

1 мин с начислениями) в коп.

 

А т л

=

а н а л ^нал

стоимость

одной наладки

( а н а л

— заработ­

ная плата

наладчика за 1 мин с начислениями;

 

/ н а л

— время под-

наладки в мин) в коп.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S =

АМ,Г+ЛГ

+ 4 а т + Л н . л ,

 

 

 

 

(146)

По-прежнему (п. 42) выразим машинное время обработки од­ ной детали определенного размера при определенном размере среза ts в долях от периода стойкости (140):

'маш и о '

Число деталей, обработанных за период стойкости Т,

Т

т

1

Q

с0тт

с0тт-1

 

Тогда себестоимость обработки единицы детали может быть выражена следующим равенством:

Подставив

значение

Q,

имеем

 

 

 

А = С0ТтЕ

+ C0Tm~l

[tCME + 5].

(148)

Минимум

функции

получим, взяв

первую производную

по Т

и приравняв ее нулю; таким образом найдем значение экономи­ ческой стойкости

7

A . M . В у л ь ф

193