Файл: Макаров, А. Д. Износ инструмента, качество и долговечность деталей из авиационных материалов учебное пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 14.10.2024
Просмотров: 97
Скачиваний: 1
d
Б
-в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-в |
|
|
|
|
|
|
|
' |
' ' |
~tOl—Л |
,-----,--- ,— HI |
,------, |
. |
. |
.______________ | |
|
|||
( О |
20 |
60 |
BO |
SO |
|
/00 |
/20 |
/40[/"//чи* |
|
Ijhc. 6.6. |
Закономерность изменения показателя степени т а |
||||||||
|
|
зависимости |
v = f |
(Т) |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
6 . 4 |
Численные значения Ст и Cv для примера, |
приведенного |
||||||||
|
|
|
на рис. |
6.5 |
|
|
|
|
|
Пределы |
скоростей, |
|
|
Значения коэффициентов |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
м\мин |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ст |
|
|
C v |
|
|
i |
- 6 |
|
|
1 0 0 |
|
|
1 8 0 |
|
|
7 - 8 |
|
|
2 7 |
|
|
6 2 - 1 0 » |
|
|
|
9 — 1 2 |
|
|
1 7 |
|
|
-VOO |
|
|
|
1 3 - 1 7 |
|
|
4 , 2 |
|
0 , 5 |
|
||
|
1 8 - 3 4 |
|
|
0 , 1 . 3 |
|
2 , 7 |
|
||
|
3 5 - 4 1 |
|
|
3 , 5 5 |
|
0 , 2 2 |
|
||
|
4 2 — 4 5 |
|
|
3 , 9 |
|
1 5 - 1 0 - 4 |
|
||
|
4 6 — 5 1 |
|
|
9 0 |
|
|
- 0 |
|
|
|
5 2 - 5 9 |
|
|
2 2 6 |
|
|
6 - 1 0 » |
|
|
|
6 0 — 6 5 |
|
2 1 - 1 0 3 |
|
6 0 0 |
|
|||
|
6 6 - 1 3 5 |
|
2 3 - 1 0 8 |
|
2 0 0 |
|
|||
|
1 3 6 — 1 5 8 |
|
2 0 - 1 0 9 |
|
1 7 0 |
|
|||
-коэффициентов Ст и Су |
в зависимости от |
скоростей |
резания- |
||||||
Из этих данных видно, |
что значения показателя относитель |
||||||||
ной стойкости т могут колебаться от значений |
намного меньших |
||||||||
■единицы, до бесконечности, а коэффициент Cv — от нуля до' бес конечности. Все это существенно затрудняет аппроксимацию зависимости Т — о в виде выражения (6.7) и ее использование
:90
для производственных расчетов. Кроме того, в условиях круп ного и точного машиностроения и автоматизированного произ водства, где главным требованием, предъявляемым к инструмен
ту, является его высокая размерная |
стойкость, |
использование |
выражений типа (6.7) должно быть |
исключено, |
так как может- |
привести к выбору скоростей резания^ |
не обеспечивающих наиболь |
|
шей размерной стойкости. |
|
|
При необходимости получения максимальной размерной стой кости инструмента отсутствует всякая свобода в выборе периода стойкости и скорости резания. Назначение режима в этом случае должно начинаться не с выбора периода стойкости, как это за частую делается, а с выбора оптимальной скорости резания. Период стойкости Т0, который при этом получится, будет также оптимальным. Естественно, что оптимальный период стойкостичаще всего не является максимальным. Величина оптимального, периода стойкости зависит от многих факторов: свойств обра батываемого и инструментального материалов, сечения срезаемогослоя и др. — и может колебаться в довольно широких пределах
(от 10 до 300 мин) [12].
Экономический период стойкости
Рассматривая отдельные элементы заводской себестоимости,, их можно в первом приближении разделить на две группы [13к 1. Элементы себестоимости, величина которых на единицу изде лия меняется в зависимости от скорости резания.
2. Элементы себестоимости, величины которых не зависят от уровня применяемых режимов резания и поэтому могут быть принятыпостоянными при различных скоростях резания (стоимость мате риалов и полуфабрикатов, транспортировки и т. д.). Поэтому при рассмотрении вопроса о наивыгоднейших с точки зрения себе стоимости продукции скоростях V3 резания нет необходимости рассматривать влияние скорости на полную себестоимость, а дос таточно ограничиться лишь рассмотрением изменения суммы Апср. переменных элементов себестоимости в зависимости от скорости, резания.
а) экономический период стойкости при одноинструментальной обработке на изолированном станке
Сумма Апер переменных элементов себестоимости операции, зависящих от уровня скорости резания и периода стойкости ре жущего инструмента, обычно выражается как
|
Anev = t0E + b*E |
+ s± , |
(6.8)- |
|
где |
Е = |
аст + |
а,аб; |
|
ост — затраты, |
связанные с |
эксплуатацией |
станка в течение |
|
1 минуты его работы (коп);
9Г
драб—основная и дополнительная заработная |
плата |
рабочего |
|||
•станочника за 1 мин. |
(коп), |
устанавливается в соответствии с раз |
|||
рядом выполняемой |
работы |
и показателями |
плана по труду; |
||
tc„— время на подналадку станка и смену затупившегося ин |
|||||
струмента за период его стойкости, мин\ |
|
|
|
||
t0 — основное время на 1 |
шт., мин; |
за |
период |
стойкости |
|
Q — количество деталей, |
обработанных |
||||
^инструмента; |
|
с эксплуатацией |
режущего инстру |
||
Si — затраты, связанные |
|||||
мента за период его стойкости (себестоимость инструмента, заточка,
наладка инструмента и т. д.). |
(6.8) для нахождения величин |
Использование выражения |
|
Т9 и У9 путем подстановки в |
каждом случае значений t0, tCM, |
:s и Q и определения наименьшего значения Апер весьма трудоемко и нецелесообразно.
Вместо этого аналитически можно определить точку минимума
•себестоимости, соответствующую V3 и Тэ. Правда, при этом делают- ■ся некоторые допущения, несколько снижающие точность расчетов.
Разделим правую и левую |
части |
уравнения (6.8) на Е, |
|
■получим |
= *0 |
+ |
|
Обозначим |
|
|
|
—jp - = В |
И |
*см + |
J = э - |
Тогда |
В = |
t0 + |
. |
Выразим Q н /0 через период стойкости в минутах основного
.времени.
Но |
t0 = — и |
V = |
Су |
|
—1 . |
||||
|
|
V |
|
'fm |
Отсюда |
t |
= — • Тт = С0Тт, |
||
|
ь0 |
г |
|
|
|
|
Су |
|
|
где |
С! |
|
Со — Су- |
||
|
Следовательно, В = и + у • t0 = с 0 • Тт -f С0эТт- ' . Для
отыскания Тэ, соответствующего минимуму В, находим.первую производную (В)г и приравниваем к нулю:
(в); = с 0tnTm~1 + С0э (т _ 1) грт—2 __ 0.
•92
При этом предполагаем, что т не зависит от Т, что является одним из серьезных допущений.
Сокращая на C0mTm~ l, получаем
1 + £Lz l L . ± = о.
|
|
m |
Т |
Отсюда |
ГГ\ |
ф |
1 ТП |
* = |
1 Э = |
----------------- Э . |
Подставив вместо э его значение и приняв — =« р., получим
ТЭ= (ц - 1) (tcu + f ) мин
ь V
Vэ = j«rn •
Если период стойкости выразить не в минутах времени, а в минутах времени резания, то
Тзр = т (р. — 1) ^ см + |
мин, |
где
т = г‘О;
(6.9)
( 6. 10)
основного
(6. 11)
tp — время резания, мин.
Чтобы формулы (6.9), (6.10) и (6.11) давали меньшую погреш ность, надо при расчетах подставлять значения (х, которые опре деляют зависимость периода стойкости от скорости резания в районе экономических скоростей резания.
б) Корректирование экономической стойкости для одноинструментальной обработки на участке цеха
Установленное ранее значение Тэ (6.9) не будет наилучшим и для участка цеха, так как каждый станок будет иметь свое зна чение Тэ в связи с разной нагруженностью.
Для нахождения Тэ для участка цеха необходимо исходить из общей себестоимости обработки и производительности труда по участку.
Для решения этого вопроса необходимо исходить из рас смотрения количественного выражения разности Д, получаемой между экономией в затратах в связи с общим повышением загруз ки недогруженных станков, с одной стороны, и дополнительны ми затратами по лимитирующим станкам благодаря повышению на них скорости резания (снижению периода стойкости инструмента), с другой стороны.
93
Опыт работы показывает, что уменьшением периода стойко сти инструмента при соответствующем увеличении скорости реза ния на лимитирующем станке можно достигнуть наивыгоднейшего значения Тэу, при котором себестоимость по участку окажется наименьшей, т. е. выбранный в этом случае для лимитирующего станка период стойкости
Т э у < Т 9. |
(6.12) |
Здесь имеется в виду Тэ, рассчитанное по формуле |
(6.9) или |
(6. 11) .
Нижним пределом этой стойкости может служить штучная производительность лимитирующего станка.
Период стойкости Тмп и скорость резания VMn, соответствую щие максимальной производительности труда
на данном рабочем месте
При определении стойкости Тнп пренебрегают затратами Sj на эксплуатацию инструмента за период его стойкости, т. е. в
выражениях (6.9) н (6.11) принимают sx = |
0. |
|
Тогда |
Тт = (ц — 1) • |
(6-13) |
— в минутах основного времени. |
|
|
Или |
Тм.п.р. = т ((а— 1) • tC!i |
(6.14) |
— в минутах времени резания.
В соответствии с этим определяется скорость резания, соответ ствующая максимальной производительности труда на данном рабочем месте
V |
= — . |
(6.15) |
г “ П |
j - m |
|
|
1 МП |
|
Так как период стойкости |
|
|
|
Тиа < Та, |
ТО |
всегда имеет место неравенство |
|
|
|
Иип > Va. |
(6.16) |
Аналитическая формула для непосредственного определения экономической скорости резания
В работе [5] впервые получена аналитическая формула для непосредственного определения экономической скорости резания/
94