Файл: Адаптивное управление металлорежущими станками..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 132

Скачиваний: 0

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

ности, ,в среднем равной 10%, (?эс=1,05; для погрешности измере­ ния силы, равной 10%, ? Рош= 1,1. Тогда

<7у£і -= 0,76-1,05-1,1 =0,88;

q „ =0,63-1,05-1,1 =0,73. У~2

Полные затраты на обработку детали складываются из затрат на резание, которые зависят от режимов, и постоянных составляю­ щих. Примем, что последние равны, например, 0,4 т у ф , где т уф удельные затраты для станка с фиксированными режимами реза­ ния (станок Ф). Тогда коэффициент эффективности по удельным затратам на весь цикл обработки равен

=

X .-f 0,4т .

_уА--------уф ^о,715?уѵ 4- 0,285.

'уц

І А ,

 

lj4 : уф

При ЯГі =0,88 имеет qw ==0,91; при qy^ =0,73 получим <?уц =

= 0,8.

Эффективность оснащения станка адаптивной системой управ­ ления оценивается разницей годовых приведенных затрат при об­ работке на станке с обычной и адаптивной системой управления

Э = ПФ— ПА,

где

П = С + ЕК

(С —-себестоимость годового объема продукции, К —-стоимость станка, Е — коэффициент эффективности капиталовложений, рав­ ный 0,12).

Себестоимость продукции, изготовляемой в год на станке с адаптивной системой (станок А), равна (при годовом фонде време­ ни В)

Сд = ВСстд ,

а на станке Ф

С ф = В Сстф

Коэффициент загрузки в обоих случаях принят равным

1.

Ес-

и ти = Тсм, то

величина

qyll определяет

действительную

пронз­

ительность

станка с

учетом простоев

на смену инструмента.

Ч

 

 

 

 

 

Ччможно утверждать, что производительность станка А в

 

производительности станка

Ф. Следовательно,

для


изготовления той же продукции на станке Ф следует затратить в

------

раз больше средств, т. е.

себестоимость

изготовления на

<7у»

 

 

 

 

 

 

 

станке Ф равна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сф =

ВСстф

 

 

Стоимость станкоминуты составляет

 

 

 

Сот =

Сраб + Срем +

. . . -j---- К ,

 

 

 

 

 

 

 

О

 

где Сраб — зарплата

в час; Срем —стоимость ремонта, отнесенная к

часу

работы станка;

К — стоимость

станка.

Для

упрощения при­

мем, что все слагаемые,

кроме .последнего, одинаковы для станков

Ф и А (допущение в пользу станка А) ; тогда

 

 

 

Сстф = £Сі+

^ 2Кф ,

 

 

 

 

 

 

В

 

 

 

 

г'

_ ѵ г1

I

0 • 12 тг

 

 

 

^

ста —іЦ- + ——Да

 

В

Экономическая эффективность будет равна

Э =С ф -С А +Е(Кф- К а )

или

3=<?ДІВ( ^ С' + ¥ - 2

H

В(2С*+

° ІГ К *)+0П:2(К ф -

К а )•'

*

D

 

 

 

 

D

 

Приняв

 

 

 

 

 

 

 

 

К

а

=

К ф +

К а

с ,

 

где Ка с -— стоимость оснащения

станка адаптивной

системой,

после преобразований получим

 

 

 

 

Э

= ( ^ - 1 ) №

+

0,5Кф ) - К л с

 

Эффект от применения АС имеется, если Э>0, т. е. при

 

 

К д с < ( Ѵ І - 1 ) ( Д г + ° . 5І<»Ѵ

Г

 

 

 

 

0 , 2 4

 

Для 5 = 3000 час и 2С* = 1 руб/час имеем

/

К А С С О Й - 1 ) ( 1 2 5 0 0 + 0 , 5 К ф )


На рис. 130 показана зависимость КАС от Кф для qyl =0,91 и

qyv =0,80. Из рисунка видно, что в первом случае стоимость АС, обеспечивающая эффективность, весьма мала. Например, при стои­ мости универсального токарного станка 4 тыс. руб. эффект может

Рис. 130.

Зависимость

предельной '

стоимости

адаптивной

системы К 4С

от стоимости станка К * :

1 — qэД = 0,80; 2 — ^ „ = 0,91

быть лишь тогда, когда стоимость оснащения его не превышает 1,45 тыс. руб.; при меньшем значении qyi эта стоимость может быть повышена уже до 2,9 тыс. руб. и т. д. При увеличении на­ чальной стоимости станка допустимы большие затраты на адап­ тивную систему.

Î.Самоподнаетранвэющиеся станки. Сб. под. ред. Б. С. Балакшина. М., «Маши­ ностроение», 1970.

2. М и X е л ь к е в и ч В. Н., Щ у к и н Б. Д. Системы автоматического регули­ рования технологических процессов шлифования. Куйбышевское кн. изд.-во, 1969.

3.M e r c h a n t М. The manufacturing system concept in production engineering research. CIRP Ann. 1961— 1962, v. 70.

4. К р а с о в с к и й

А.

А., П о с п е л о в Г. О. Основы автоматики и технической

 

кибернетики. М.,

Госэнергоиздат,

1962.

5.

Л а б у т и н

В.

К. Адаптация в

биологии и технике, Л., «Энергия», 1970.

6.

P f l ü g e r

Е. Adaptive control. Werkstattstechnik. 1971, N 3.

7.

Г о р о д е ц к и й

 

M. С.,

Л е в и н

Б. К.,

 

Д е р я б и н

А. Л.,

Ш у м я ц-

 

кий Б. Л.,

С к л я р е в с к а я

Е.

И.

Числовое

программное

управление ме­

8.

таллорежущими станками. М., НИИМАШ, 1970.

С е р к о в Н. А. Классифика­

К о бр и н е к и й

А. Е.,

Л е в к о в с к и й

Е. И.,

 

ция систем управления станками

по информационным признакам. — «Станки

 

и инструмент»,

1971, №

1.

 

 

 

 

автоматических систем

управления

про­

9. Л ищ и н е к и й

Л. Ю.

Структуры

10.

цессами

обработки на

станке. — «Станки и

инструмент», 1972, № 5.

 

P o r t e r

 

В.,

 

S u m m e r s

R. D. М. J.

Adaptive

machine-tool

control — the

 

state of art. Machine and Production Engineering. 1969, February,

5.

 

11.

P o r t e r

 

B.,

S u m m e r s R.

D. M. G. The

performance

selfoptimalizing

stra­

 

tegies in adaptive control of metal-cutting process. International journal of

12.

machine tool design and research. 1968, december, v. 8, N 4.

 

 

 

 

E s s e !

K-,

H a n s e l

W.,

Analise

der

Standzeitgleinungen. Industrie — An­

13.

zeiger.

1972,

N

5.

Адаптация

и

обучение

в

автоматических

системах. М.,

Ц ы п к и н

Я.

3.

 

«Наука»,

1968.

 

 

 

и расчет

многоинструментальных наладок. М., Маш-

14. Т е м ч и н

Г. И. Теория

15.

гиз, 1957.

 

 

Г.

К. Расчет

режимов

резания при помощи электронно-

Г о р а н с к и й

16.

вычислительных машин. Минск, Госиздат БССР, 1963.

 

Р. Расчет и ана­

К р о н е н б е р г

М., Ф и л ь д

М.,

З л а т и н

Н.,

У и л ь я м с

 

лиз стоимости и производительности операций механической обработки. Ч. I

 

и II

«Конструирование и

технология

машиностроения». 1968,

№ 4,

1969

 

№ 3.

 

 

 

 

Г о р о д е ц к и й

М. С.,

Ш у м я цк и й

Б. Л.,

 

С к л я р е в ­

17. Э т и н А. О.

 

 

 

с к а я

Е. И. Расчет режимов

резания

для

обработки^ на

металлорежущих

18.

станках. — «Вестник машиностроения», 1972, № 3.

і Ѵ

for

a

Metal-Cutting

C e n t n e r

R.

M.,

I d e l s o n

I. M. Adaptive Controller

19.

process, IEEE Transaction Application and Engineering. 1964, N 83.

1949.

К о с т е ц к и й

Б.

И. Стойкость

режущих

инструментов. М., Машгиз,

20. К л у ш и н

М. И. Единый

закон

постоянной

стойкости

режущих

инструмен­

 

тов Горький, ОГИЗ, 1943.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21.P i l a f i d i s Е. I. Observation on Taylor «n» values used in metal-cutting. Annalen CIRP. 1971, 19, N 3.


22.

K ö n i g

W.,

D e p i e r e u x

W. R.

Wie lassen

sich Vorschub

und

Schnittge­

 

schwindigkeit optimieren. Industrie — Anzeiger. 1969, 91, N 61.

 

 

23.

W u S.,

E r m e r D., H i l l

W. An

Exploratory

Study of Taylor’s

Tool-Life.

 

Transactions of the ASME. Series В. «Конструирование и технология маши­

24.

ностроения»,

1966, № 1.

 

 

инструментов

М.,

«Машино­

М а к а р о в

А. Д. Износ и стойкость режущих

строение», 1966.

25.С и л и н С. С. Расчет оптимальных режимов на основе изучения процессов резания методами теории подобия. Труды Рыбинского вечернего технологи­

26.

ческого института, № 1. Рыбинск, 1966.

 

 

 

 

и

силовое

точение

ста­

M o ж а ев С. С., С а р о м о т и н а Т.

Г. Скоростное

27.

лей повышенной прочности. М., Оборонгиз, 1957.

 

 

 

 

 

характе­

К а ш и р и н

А. И. Метод составления и анализа производственной

28.

ристики токарного

станка. — «Станки

и

инструмент»,

1936, №

10,

11.

 

 

Режимы

резания Черных

металлов

 

инструментом,

оснащенным

твердым

сплавом,

(ГлавНИИпроект

при Госплане СССР,

НИИБТН),

М.,

Машгиз,

29.

1958.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В у л ь ф с о н И. А., 3 у с м а н В. Г., Р а т м и р о в В. А. Оптимальное регу­

 

лирование режимов резания на фрезерных станках с программным управле­

30.

нием. — «Станки и инструмент». 1965, № 9.

 

 

 

 

Б. Л.,

 

С к л я р е в -

Э т и н

А. О.,

Г о р о д е ц к и й

М. С.

 

Щ у м я ц к и й

 

с к а я Е. И. Регулирование

режимов

резания на

металлорежущих

станках.—

31.

«Вестник машиностроения», 1972, № 7.

 

bei

der

Drehbearbeitung.

Industrie —

L e d e r g e r b e r А. Adaptive

Regelung

 

Anzeiger. 1970, N 70/71.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32. Проспект на систему управления ACEMA к станку DEC 400NC-51/AC.

 

33.

М е у е г

L, S a u t t e r

G.

Sinumerik

mit

Adaption

für Werkzeugmachinen-

34.

Siemens — Zeitschrift. 1969, N

12.

 

 

 

T.,

S e g i g u c h i

H.

Sensors

of

T a k e y a m a

H.,

D o i

Y.,

M i t s u o k a

35.

Tool Life for optimisation of maching. Bull. JSME, 1969, v. 12,

N

49.

 

 

 

С и л и н

С. С.,

Т р у с о в

В. В.,

Я х о н т о в

В. В., Ж о г и и А. С. Автомати­

36.

ческое управление

процессом

резания. — «Станки и инструмент», 1971,

№ 1.

J u е s с h е

J. R.,

Z i m m е г 1 у

R. D.,

W u

S.

М.

Automatic

Cutting

tool

 

temperature control. International Journal Machine Tool Design and Research.

37.

1967, v. 7, N 4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3571834.

 

 

M a t h i a s

A. Machine Tool adaptive control. Patent USA, N

 

 

38.

К о р ы т и н

A. M., Ill а п а р ев

H.

К. Оптимизация

 

управления

токарной

39.

обработкой. — «Станки и инструмент»,

1969, №

11.

 

Mach.

Product.

1968,

Special

report

on

adaptive

control.

Canad. Metalwork.

40.

v. 31, N

1.

Я. Г.,

Д p о н о в

В.

В.,

П о л я к о в

Ю. А.,

Р у б а ш к и н

И. Б.

Г о л ь д и н

 

Адаптивная система оптимизации режима фрезерования по критерию макси­

 

мальной производительности. Теория и практика адаптивных систем авто­

41.

матического управления. Л., ЛДНТП, 1972.

 

 

 

 

 

величин.

М.,

Т у р и н нн

А. М. Электрические измерения неэлектрическнх

42.

«Энергия»,

1966.

Электрические

измерения

 

механических

величин.

М ,

Л о г и н о в

В.

Н.

 

 

«Энергия»,

1970.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

43.П у ч к и н Б. И. Приклеиваемые тензодатчики сопротивления. М., «Энергия», 1966.

44.Г и н з б у р г В. Б. Магнитоупругие датчики, М., «Энергия», 1970.

45.Руководство к универсальному динамометру УДМ. М., ВНИИ, 1965.

46.

С в и р и д е н к о С. X. Элементы автоматизации

металлорежущих станков.

М., Машгиз, 1964.

Е л и с е е в

В. А. Расчеты по

автоматизированному элек­

47.

С о к о л о в

Н. Г.,

 

троприводу

металлорежущих

станков. М., «Высшая школа»,

1970.

48.

К о в а л е в с к а я

В. В., М а ш е н к о в В. М. Энергетические

измерительные

4,9.

преобразователи. М., «Энергия», 1969.

 

 

Ф р о л о в

Л. Б.

Измерение крутящего момента. М., «Энергия», 1967.

50.

Информационный

материал фирмы SKF (Швеция) Dd5650Hd, 1971.


51. P e s a n t e M.

A new three components

lathe dynamomètre. CIRP General

Ass. Cincinnati — USA. 1969.

 

52. H o h b e r g e r

С. P. A self-contained spindle unit for adaptive control mil­

ling operations.

Machinery and Production

Engineering, 1969, September, 3.

53.Техническая информация ассоциации JMTTA (Япония). 1972, № 12.

54.Патент ГДР № 83293 кл. 49— 17108.

55.Патент США № 3671834 кл. 10—139.

56.Патент США № 3(321066 кл. 90—11.

57.Автоматизация методов обработки на металлорежущих станках. ЭИ ТОМС, 1969, № 1.

58.

Информационный материал фирмы

Fritz

Heckert

(ГДР), 1971, сентябрь.

59.

Л и щ и н с к и й Л. Ю., Е р м о л а е в

Г. В. Автоматизация операций глубоко­

 

го сверления отверстий

малого диаметра. — «Механизация и автоматизация

 

производства». 1972, №

1.

 

и производительности фрезерных

60. С и р о т е н к о А. Н. Повышение точности

 

станков с ЧПУ путем регулирования статической настройки. Автореф. дисс.

 

на соиск. уч. степени канд. техн. наук, М., Станкин,

1969.

61.Адаптивное управление с системой программного управления Acramizer, Cincinnati Milling Engineering. Machinery. 1969, 208, N 5401.

62.Total automation approached with adaptive control. Tooling and Production. 1968, V. 34, N 6.

63.Исследование электрических машин и автоматизированных приводов. Сб.. науч. трудов, № 69. Челябинск, 1970.

64. Т в е р с к о й М.

М.,

П о л е т а е в

В. А. Автоматическая стабилизация кру­

тящего момента

при

сверлении

глубоких отверстий малого диаметра. —

«Станки и инструмент», 1968, № 8.

65.L e d e r g e r b e r А. Adaptive control — Möglichkeiten zur optimalen Nutzung von Werkzeugmaschinen. Industrie — Anzeiger. 1971, 93, N 60.

66.

M i c h e 1 e 11 i G.

 

F.,

D e

F i 1 i p p i

A.,

I p p о 1 i t оR. Tool wear

and cut­

67.

ting forces in steel turning. CIRP Ann. 1968,

16, N 4.

 

life and

Y a m a s a k i

N.,

 

H a s h i m o t o

F.

The

cemented carbide tool

68.

cutting resistances. Bull. Univ. Osaka Prefect. 1966, AI5, N 2.

 

B a t h M.,

S h a r p

R.

In-process control of lathes improves and producti­

69.

vity. Advances Machine Tool Design and Research. 1968, part 2, Oxford.

D e p i e r e u x

W.-R.

Neues

Standzeitkriterium bei

spannender Bearbeitung

 

mit hohen

Schnittbedingungen. Industrie-Anzeiger. 1968, 90, N 101.

 

70.

T a k e y a m a

H. Wear of cutting tools. Bulletin of Japan Society of Precision

71.

Engineering. 1967, 2, N 3.

s o n

J. M.

Adaptive controller for a Metal-cutting

C e n t n e r

R. M.,

I d e l

72.

Process. IEEE Transaction Application and Engineering. 1964, may, N 83.

К р е т и н и н

О. В. Методика и некоторые результаты исследования спектра

 

ТЭДС резец деталь в звуковом диапазоне частот. Труды ГПИ им. Жда­

73.

нова, т. 26, вып. 6. Горький, 1970.

 

 

 

 

 

 

Д а н и э л я н

А. М. Теплота и износ инструментов в процессе резания ме­

таллов, М., Машгиз,

1954.

 

 

 

 

 

 

 

 

- 74.

S p i z i g

J.

S. Automatische anpassende Steuerungen und Regelungen für

 

Werkzeugmaschinen. Werkstattstechnik. 1968, 58, N 10.

 

 

• 75.

Ф е л ь д ш т е й н

Э. И. Истирающая

способность металлов. — «Вестник ма­

 

шиностроения», 1952, №

11.

 

 

 

 

 

 

 

76. Скоростное точение. М., ЭНИМС ЦБТИ, 1952.

металлов. М.,

Машгиз,

77. 3 о р е в Н. Н. Вопросы

механики процесса

резания

 

1956.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

78.R e i c h e l В. Maschinenbau. 1932, N 22.

79.P е й X е л ь Б. Методика определения стойкости резца и обрабатываемости материала. — «Мировая техника», 1936, № 4.

80.

З о р е в Н.

Н., Ф и р к о

Н.

П. Стойкость и производительность

торцовых

 

фрез.

АН

СССР. Институт

технико-экономической информации.

Тема

17

81.

№ 11—56— 154. М„ 1956.

On the Tool-Life Temperature Relationship in

Me-

L i n g

F. F., S a i b e l E.

 

tall-cutting. Transaction of the ASME. 1956, 78, N 5.