книги / Точность обработки и режимы резания

профиля; кроме того, различная погрешность основного шага на разных зубьях характеризует наличие разности окружных ша­ гов, радиального биения зубчатого венца, накопленной погреш­ ности окружного шага.

Оптимальность режимов резания определяется по сложному критерию, состоящему из нескольких частных, которыми могут быть себестоимость обработки Л, производительность обработ­ ки П, точность обработки Ар (Др — погрешности, зависящие от

режимов резания), чистота обрабатываемой поверхности и каче­ ство поверхностного слоя. Эти критерии определяют экономич­ ность изготовления и эксплуатационные характеристики машин и приборов.

Режимы резания, удовлетворяющие одновременно всем или хотя бы двум критериям оптимальности (например, минималь­ ная себестоимость и заданная точности обработки), обычно не совпадают между собой. Поэтому имеется возможность выбора режимов резания, при которых лишь один критерий оптималь­ ности имеет экстремальное значение (минимум или максимум). Для конкретных условий обработки сочетание скорости реза­ ния и подачи может обеспечить полный минимум себестоимости обработки [59]. В том же случае, если выбор подачи или ско­ рости резания определяется какими-либо иными факторами, можно получить лишь приблизительный минимум себестоимости обработки — или по скорости резания, или по подаче (если по­ дача оказывает значительное влияние на стойкость инструмен­ та). Скорость резания, соответствующая минимальной себестои­ мости, всегда меньше скорости резания, при которой производи­ тельность обработки максимальна. Чем дешевле режущий инст­ румент и меньше доля затрат на него, тем выше по себестои­ мости оптимальная скорость резания и тем ближе она подходит к оптимальной по производительности скорости резания.

Из сказанного следует, что более правильной будет такая постановка задачи, при которой необходимо добиться соблюде­ ния лишь одного критерия — оптимальности при условии, чтобы другие не выходили за заданные пределы.

Обычно производительность обработки определяется годовой программой выпуска изделий, а точность и качество обработ­ ки— техническими условиями, поэтому наиболее целесообраз­ ным является выбор режимов резания, при которых себестои­ мость минимальна, а производительность, точность и шерохова­ тость поверхности соответствуют заданным. Так как в уравнения для определения себестоимости, производительности, точности и шероховатости входят параметры, являющиеся функциями вре­ мени, оптимальные режимы резания не могут быть постоянны­ ми. Под действием случайно и закономерно изменяющихся фак­ торов при постоянных режимах резания происходит сдвиг экстремальных точек или экстремальных вершин критериев оп­ тимальности с течением времени. Поэтому режимы резания

где Ад. о — погрешность обработки вследствие силовых деформа­ ций системы СПИД при работе острым инструментом; Дд. и—• дополнительная погрешность, связанная с изменением сил реза­ ния и динамических свойств системы СПИД вследствие износа инструмента.

мации детали и инструмента вследствие износа инструмента из-

где Ат. о — погрешность обработки вследствие тепловых дефор­ маций при работе острым инструментом; Ат.и — дополнительная погрешность, связанная с увеличением температуры резания вследствие износа инструмента.

Тогда погрешность обработки, зависящую от режимов реза­

ния и погрешности обработки вследствие силовых деформаций системы СПИД с учетом сил резания при работе как острым, так и затупившимся инструментом и через допустимые силы ре­ зания определяются рациональные подачи, обеспечивающие за­ данную точность обработки. Если принять, что сила резания оп­ ределяется известной из теории резания зависимостью

Py — Cyt ху s yy v ny ky

и считать динамические свойства системы СПИД не зависящи­ ми от режимов резания и практически не изменяющимися с уве­ личением износа инструмента, то Дд. 0 можно представить в виде

ным коэффициентом или иным способом без учета температур­ ных деформаций системы СПИД и изменения ее динамических свойств с износом инструмента, погрешность обработки, зави­ сящую от режимов резания, можно представить в виде

Определим второе уравнение -^ - = 0. Средняя величина пе­

ременных элементов себестоимости операции, зависящих от ре­ жимов резания, при работе с постоянными во времени режима­ ми резания определяется зависимостью [51]

время на смену затупившегося инструмента и подналадку стан­