ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 64
Скачиваний: 0
ченного режима по силовым ограничениям ведется не для предель ной, а для средней глубины резания, так что при превышении .это го среднего значения величина действующих сил резания (момен та, мощности резания) может оказаться выше допустимой. По добное превышение допустимо только тогда, когда сами предель ные значения силовых параметров фактически не являются пре дельными; к сожалению, никаких уточнений на этот счет в норма тивах нет. Кроме того, при расчете по среднему нормативы не обеспечивают оптимальности рекомендованных режимов с точки зрения полного использования действительных величин ограниче ний; проведение сравнения в подобных условиях не имеет смысла.
Примем, что во всех случаях режимы резания назначаются по действительным предельным значениям силовых и других ограни чений, так что расчетной глубиной резания t0 является максималь но возможная; это условие определяет диапазон изменения ср*, в
котором будет проведено сравнение: |
|
|
0,5 < |
< |
1 |
Расчет эффективности адаптивной |
системы следует провести |
|
для квазиоптимальной адаптивной системы, реализующей только один из возможных законов регулирования во всем диапазоне из менения возмущающих воздействий, и для оптимальной адаптив ной системы, осуществляющей необходимые изменения законов ре гулирования. Сравнение результатов расчета должно дать основа ние для выбора структуры системы. Этот расчет следует вести для начальных значений стойкости: Т0> Т от и Т0 = Т.
Для случая |
Г0>7’опт принимаем |
Т0 = 2,5 Топт, так что для угле |
|
родистой стали |
(р = 5; ß= 0) имеем |
в первом |
случае ф0 = 0,1 и во |
втором фо= 0,25. |
|
квазиоптимальной |
|
Расчет коэффициентов эффективности для |
|||
системы проведен для четырех технологических законов регулиро вания, соответствующих рассмотренным ранее вариантам положе ния оптимального режима в плоскости V—s. Кромечтого, дополни
тельно |
рассчитаны коэффициенты для 5-го закона:' 7 = const; Ѵ= |
= const, |
предложенного в работе [29]. В этом случае наложение |
ограничения по скорости резания вызвано конструктивными сооб ражениями, так как реализация регулируемого главного привода сложна и дорога.
Расчет оптимальной системы сделан для |
Т0> Т |
с переходом с |
|
1-го (фр=1; ф.¥=1) на 2-й |
(фр=1; фт = 1) |
закон |
регулирования. |
Согласно уравнению (27) |
указанный переход должен произойти |
||
при достижении оптимальной стойкости Ті = Товт, т. е. при глуби не резания
m
Уу Ь
m
( - b - )
\ +опт/
соответственно
^пер ? 4 Р (<1,опт)
С момента перехода на 2-й закон происходит изменение скоро сти резания
X,
пер
ИЛИ
т\г
ТО
?Ѵ=
При регулировании по 2-му закону после перехода на этот за кон с 1-го в точке с t\ = /Пер изменение удельных затрат, отнесен ное к начальным, составит
|
tn>t |
|
|
УѴЪ |
|
'РУ(2)~ ____ |
1 ЬЧ’опт |
|
— |
||
ТУо |
І+Ч’о ФонI |
|
Так как |
|
|
|
1~)~ фонт |
|
то, обозначив |
Ту(2)= ?Г<>1,+1(,!+1) І+Фо |
|
ml2 |
||
|
||
получим |
|
|
|
?у(2) ^ д о п ? У (2 ) 1 |
|
где фУ(2) — изменение удельных приведенных затрат при регулиро |
||
вании по 2-му закону с момента /г= По следовательно, с момента перехода с 1-го на 2-й закон
Яу — <7у(2)Адоп •
При значениях ф0 и ф0пт, принятых выше, для* углеродистой стали ^Сдоп= 0,83.
На рис. 13—15 показаны результаты расчета коэффициентов эффективности для случая обработки с постоянным припуском, величина которого заранее не известна и может уменьшаться в два раза по сравнению с некоторым расчетным максимальным значе нием. Из графиков видно, что законы регулирования, предусмат ривающие изменение подачи (1, 2, 5), при равных начальных усло-
Рис. 13. Изменение удельных зат |
Рис. |
15. Изменение |
критериев qp |
|
рат при регулировании по измене |
(а) |
и q эд (б) |
при |
регулировании |
нию глубины резания (точение |
по |
изменению |
глубины резания |
|
углеродистой стали): |
|
|
|
|
а-*с<*0-йт; б-*ц-И>0ПТ
Рис. 14. Изменение удельных затрат при регулировании по изме нению глубины резания с переменой законов регулирования:
1 — для 1-го закона: 2 — для 2-го закона; 3 —для оптимального закона
Виях обеспечивают большую эффективность, чем законы, основан ные на регулировании только скорости резания (3, 4).
Так как конкретные результаты регулирования зависят от ха рактеристик обрабатываемых материалов, то количественная оцен ка различных законов возможна только применительно к конкрет ным материалам. Для углеродистой стали можно сделать следую щие выводы:
практически все законы регулирования, кроме 3-го, обеспечи вают снижение удельных затрат, причем наиболее эффективно это снижение при использовании 1-го или 2-го законов;
все законы регулирования обеспечивают уменьшение удельного времени резания и наиболее эффективно — законы, обеспечиваю щие постоянство мощности (1, 3 и 2);
объем металла, снимаемого инструментом за период стойкости, увеличивается (по сравнению с обработкой на фиксированных ре жимах) только в случае использования 2-го закона;
определенный эффект дает также 5-й закон регулирования, ко торый при сравнительно небольшом снижении удельных затрат позволяет (в сравнении с 1-м законом) увеличить объем металла, снимаемый за период стойкости; кроме того, этот закон также обеспечивает уменьшение удельного времени резания;
использование самонастраивающейся системы управления, обе спечивающей оптимальное регулирование во всем диапазоне изме нения возмущающих воздействий (0,5<<р,<1), дает небольшой эффект по сравнению с применением квазиоптимальной системы управления, которая обеспечивает оптимальное управление только в некотором диапазоне величин возмущающих воздействий. В слу чае применения квазиоптимальной системы предпочтение следует отдавать 1-му или 2-му законам регулирования, которые дают наи лучшие результаты по уменьшению удельных затрат. Желательно, чтобы при использовании 2-го закона регулирования система управления осуществляла переход на 4-й закон, что позволит несколько увёличить диапазон изменения возмущающих воздейст вий, в котором происходит оптимизация режимов резания.
Во втором варианте сравнения рассматривается обработка за готовки с переменным припуском. Этот случай наиболее распро странен при обработке деталей из поковок и имеет практическое значение.
Примем, что изменение припуска подчиняется линейному зако
ну, т. е. согласно (рис. 16) |
|
Ъ = Ьн ~ |
Фш ~~ Фtk I,І > |
О |
при этом изменение подачи по длине детали (обозначив ф,н —ф,*= =Д/)
|
|
1 |
/ / |
ç |
I ! |
Д # 7 |
|
|
|
SоР = - |
h |
0 |
Ф = ^ І І Ъ |
н - - ) dl |
|
|
|||
или |
|
и |
о |
/0 |
|
|
|||
|
^0 |
|
|
|
|
} |
|
||
|
s „ - |
A/(ï+0/ |
|
|
hY+1 - |
|
|||
S^P = “ |
hf |
• |
i ( Ъ н |
- T o |
• |
||||
|
|
|
w Z T n |
|
|
||||
При U = l0 средняя подача |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
■Ар |
<№ |
|
|
|
|
|
|
|
|
(1+ |
1)A< |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Рис. 16. Схема расчета изменения фt
соответственно при срін= 1
Jcp " |
* Фtk |
(ЗІ,о) |
||
' (Т+1)(1— |
||||
|
|
|
||
Аналогично средняя скорость резания равна |
||||
у |
= |
ф^+1—ф^+і |
||
_ у п. ^ |
ГіН |
|||
ср |
|
°(Ï +1)(T |
•P«) |
|
и при ф(Я= і |
|
ч н |
||
|
|
|
||
Vср |
= |
Ѵ0 |
(31,6) |
|
|
|
(Х+1)(1-фй) |
||
Для определения средней стойкости (т. е. стойкости, из расче та которой следует определять количество металла, снятого до пе реточки), используем понятие скорости износа
Z»
т ’