Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Точность обработки и режимы резания

..pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
7.33 Mб
Скачать

Один из важнейших недостатков заключается в том, что она не учитывает влияние статических и динамических параметров системы СПИД. Из изложенного очевидно, что определение оптимального сочетания скорости резания и подачи, при кото­ рых обеспечивается заданная точность обработки и минималь­ ная ее себестоимость, связано со значительными трудностями ввиду трудоемкости расчетов и отсутствия необходимых спра­ вочных данных. Поэтому при обработке с постоянными во вре­ мени режимами резания оптимальность их трудно выполнима и наиболее целесообразной является обработка с непрерывно меняющимися режимами при использовании систем автомати­ ческого управления режимами резания.

Рассмотрим математическую зависимость критериев опти­ мальности, практическая реализация которых путем создания САР для автоматического непрерывного изменения режимов резания позволила бы работать на оптимальных режимах ре­ зания. Количество деталей, обработанных за период стойкости:

Q

V*

 

 

(317)

v д ’

 

 

 

 

 

 

где

1/, — общий объем металла, срезаемого за период стойкости

1/д — объем металла, срезаемого с

одной

детали.

 

Так как скорость изменения срезаемого

объема в любой мо­

мент времени определяется из выражения

[11]:

 

=

 

 

(318)

где

/ ^ ( i ) — суммарная площадь

среза;

г/ — скорость резания;

то объем металла, срезанного за период стойкости:

 

 

 

 

(319)

 

Затраты на обработку за период стойкости

ЛсрУ в = А\Т + A t ,

 

 

(320)

где

д ср— себестоимость съема единицы

объема металла, сред­

няя по периоду стойкости в коп./мм3;

 

 

 

т

 

 

 

Л‘р = 0 рде А — текущее значение себестоимости съема единицы объема

металла

в коп./мм3.

 

Тогда имеем

 

т

AI T + A2

(321)

 

Т

т

 

о

Если выразить износ как

 

т

 

h = ^idx,

(322)

О

 

где i — скорость износа инструмента в мм/мин, то предыдущее

выражение можно представить в виде

т

о

(323)

о

которое аналогично зависимости, приводимой в работе [43]. Мгновенное значение себестоимости

(324)

Тогда критерий оптимальности режимов резания по себе­ стоимости можно представить в виде

А =

vFI (т)

min

(325)

 

 

 

 

 

где £ =

f(s, t, v, т).

 

Из

полученного выражения следует, что текущее значение

себестоимости обработки на участках врезания и выхода инстру­ мента из контакта с заготовкой (например, при торцовом фрезе­ ровании, зубофрезеровании червячной фрезой), а также при об­ работке деталей с переменной шириной или глубиной обработки является переменным и для минимизации себестоимости обра­ ботки необходимо работать с переменными режимами резания. Чем больше суммарная площадь среза, тем меныне текущее и среднее значение себестоимости обработки. Используя ранее полученное выражение для погрешностей обработки, зависящих от режимов резания, получаем выражение для оптимизации ре­ жимов резания, т. е. критерий оптимальности:

kb = Д д . 0 + Д Т 0 + Д„ +

у С1) СА+

(т) Ру irax + ЬТи!

А =

vF2(z)

min

 

(326)

 

 

 

 

 

 

 

практическая реализация которого на соответствующий САР позволит работать с непрерывно изменяющимися режимами ре­ зания, соответствующими оптимальным.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Баскаков Г. В. Влияние радиального биения червячной фрезы на ее

работу —

«Вестник машиностроения», 1963, № 6, 65—69 с.

в примерах

2. Бать М. И., Джанелидзе Т. Юм Кельзон А. С. Теоретическая механика

и задачах. М., «Наука», 1968, 624 с.

 

3. Васьков В. И., Колев К. С. Влияние гироскопического эффекта на точность обра­ ботки при внутреннем шлифовании тугоплавких металлов. Труды СКГМИ. Орджоникид­

зе,

1972, вып. 32, 83—92 с.

 

4.

Волосов

С. С. Основы точности активного контроля размеров. М., «Машиностро­

ение»,

359 с.

В. И.

Технология изготовления ТОЧНЫХ Ц11ЛI! 11лр и чСОКНX

М.,

5.

Годиков

«Машиностроение»,

1968, 160 с.

 

6.

Горанский Г. К.

Расчет режимов резания при помощи электронно-вычислительных

машин. Минск,

Госиздат БССР, 1963, 192 с.

7.Горанский Г. К., Владимиров Е. В., Ламбин Л. И. Автоматизация техЕшческого нормирования работ на металлорежущих станках с помощью ЭВМ. М., «Машинострое­ ние», 1970. 22 с.

8.Горчаков Л. М. Переходная динамическая погрешность при прерывистом резании.—

Труды СКГМИ, Орджоникидзе, 1968, вып. 23, 21—26 с.

9. Горчаков Л. М. Исследование динамических погрешностей обработки при преры­ вистом резании. Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук. Орджоникидзе, 1969, 32 с.

10.Горчаков Л. М., Колев К. С. О возмущающих воздействиях при прерывистом ре­ зании. — Труды СКГМИ, Орджоникидзе, 1970, вып. 27, 3—8 с.

11.Горчаков Л. М. К вопросу о равномерности формообразования поверхностей грн прерывистом резании — Труды СКГМИ, Орджоникидзе, 1968, вып. 23, 36—40 с.

12.Горчаков Л. Af.t Кештов Г. К., Попов А. П. Динамические деформации и погреш­

ности обработки при зубонарезанин. — Труды СКГМИ, Орджоникидзе, 1970, вып. 27, 63-72 с.

13.Горчаков Л. М., Колев К. С. Оптимизация режимов работы металлорежущих станков — Труды СКГМИ. Орджоникидзе, 1970, вып. 27, 18—32 с.

14.Грановский Г. И. О методике исследования и назначения режимов резания на автоматических линиях. — «Вестник машиностроения», 1963, № 10, 46—55 с.

15.Гулида Э. Н. Измерение сил резания и крутящих моментов при зубофрезеровании. Изд-во Львовского университета. Львов, 1966, 134 с.

16.Гутер Р. С., Арлазаров В. Л , Усков А. В. Практика программирования. М. «Нау­

ка», 1966, 211 с.

17. Джаджисв В. К. К вопросу динамики расточных операций. — Труды СКГМИ. Орджоникидзе, 1968, вып. 23, 27—33 с.

18.Инженерные методы исследования ударных процессов. Авт.: Батуев Г. С., Голуб­ ков Ф. В.,.Ефремов А. К- и др. М., «Машиностроение», 1969, 248 с.

19.Кабалоев Ю. Ж., Гукъямухов М. Б. Влияние гироскопического эффекта на точ­

ность

обработки при сверлении. — Труды СКГМИ. Орджоникидзе, 1970, вып. 27,

25-30

с.

20.Каминская В. В. Расчет колебаний несущих систем станков год воздействием импульсных возмущений. — «Станки и инструмент», 1966, № 12, 1—8 с.

21.Кобринский А. Е. Числа управляют станками. М., «Наука», 1967, 23 с.

22.Колев К. С. Влияние гироскопического эффекта на точность обработки при точе­

нии. — «Вестник машиностроения», 1963. № 2, 59—61 с.

23. Колев К. С. К вопросу определения погрешности обработки при многоразовом то­

чении, — «Вестник машиностроения», 1962, № 5, 73—74 с.

24. Колев К. С. Вопросы точности при резании металлов. Киев, Машгиз, 1961, 134 с.

25.Колев К. С. Определение режимов резания с учетом динамической жесткости технологической системы — «Вестник машиностроения», 1962, № 1, 64—66 с.

26.Колев К. С., Колев Н. С. К вопросу влияния эксплуатационного нагрева металло­ режущих станков на их жесткость. — В кн.: Обработка металлов резанием и давлением.

М., «Машиностроение», 1965, 103—106 с.

27 Колев К. С. Точность обработки и режимы резания. М„ «Машиностроение», 1968,

131с.

28.Колев К. С., Васьков В. И. Влияние прецессионного движения оси шпинделя шли­

фовального станка на шероховатость поверхности при обработке тугоплавких металлов алмазыим инструментом. Труды СКГМИ. Орджоникидзе, 1972, ввш. 32, 70—82 с.

29.Колесников В. Г. Исследование сил резания при зубодолблении, точности и чис­ тоты поверхности профиля зуба стальных колес, нарезанных долбяком. Автореферат дис­ сертации на соискание ученой степени канд. техн. наук. Волгоград, 1970, 22 с.

30.Комиссаров В. И.. Леонтьев В. И., Старостин В. Г. Размерная наладка универ­

сальных металлорежущих станков. М., «Машиностроение», 1968, 207 с.

31.Корсаков В. С. Точность механической обработки. М., Машгиз, 1962, 379 с.

32.Кудинов В. А. Динамика станков. М., «Машиностроение», 1967, 359 с.

33.Кучма Л. К. Экспериментальное исследование вибраций при резании на токарном станке, ЦНИИТМАШ, кн. 15. М., Машгиз, 1948, 100—128 с.

34.Коханов Е. Ф., Бармин Б. П., Кудрявина Т. А. Жесткость как параметр произво­

дительности технологической системы станок — деталь — инструмент. — «Известия nvзов. Машиностроение», 1970, Ns 3, 51—56 с.

35.Лойцянский Л. Г, Лурье А. И. Курс теоретической механики, Т. 2, М., Гостсхиздат, 1955, £95 с.

36.Манжос Г. А. Исследование вибраций в условиях скоростного точения и изыска­ ние методов борьбы с ними. — В кн.: Точность механической обработки и пути ее по­

вышения. Под ред. д. т. н., проф. Соколовского А. П., Л., Машгиз, 1951, 448 с.

37.Малкин А. Я. Параметры, характеризующие работоспособность режущих инстру­ ментов. — «Станки и инструмент», 1966, № 12, 23—24 с.

38.Маталин А. А. Точность механической обработки и проектирование технологиче­ ских процессов, Л., «Машиностроение», 1970, 319 с.

39.Панкин А. В. Основные вопросы наивыгоднейшего резания металлов М., Машгиз, 1948, 259 с.

40. Лодзей А. В., Логинов В. Е., Новиков Н.

И. Тензометрирование

усилий

реза­

ния. — «Станки

и инструмент», 1969, № 3, 24—25 с.

резания и крутящих

моментов.

М.,

41 Полетика

М. Ф. Приборы для изучения сил

Машгиз, 1963, 107 с.

 

 

 

 

 

42.

Рассохин В. Я. Окружная сила при торцовом фрезеровании фрезами, оснащенны­

ми твердым сплавом. — В кн.: Динамика процесса

резания. М.,

Машгиз,

1953,

188 с.

43.

Ратмиров В. А., Чурин И. Н., Шмутер С. Л.

Повышение

точности и

производи­

тельности станков с программным управлением. М.,

«Машиностроение», 1970,

343 с.

44.

Резание металлов. Авт.: Грановский Г. И., Трудов П. П., Кривоухов В. А. и др.

М., Машгиз, 1954, 472 с.

Теплофизика резания. М., «Машиностроение», 1969, 288 с.

 

45.

Резников/А. Н.

 

46

Ривин Н. И. Динамика привода станков М., «Машиностроение», 1966, 204 с.

1946,

47

Соколовский А.

П. Жесткость в технологии

машиностроения. Л., Машгиз,

206с.' 48. Соколовский А. П. Научные основы технологии машиностроения. Л., Машгиз,

1955, 515 с.

49. Самоподнастраивающиеся станки. Сборник статей. Под ред. проф. Балашкина

Б.С. М , «Машиностроение», 1970, 415 с.

50. Силин С. С. Исследование термомеханических явлений при резании металлов ме­

тодами теории

подобия.

Автореферат диссертации на соискание ученой степени д-ра

техн. наук. М.,

Станкин,

1970, 35 с.

51.Тиллес С. А. Экономика технологических процессов механической обработки М., «Машиностроение», 1964, 299 с.

52.Ташлицкий Н. И. Явление запаздывания усилий резания при прерывистом реза­

нии с переменной толщиной среза. — «Вестник машиностроения», 1969, № 4, 67—68 с.

53.Филоненко С. Н. Резание металлов. М. — Киев, Машгиз, 1963, 211 с.

54.Харкевич А. А. Спектры и анализ. М., Физматгиз, 1962, 236 с.

£5. Яблонский А. А., Норсйко С. С. Курс теории колебаний. М , Высшая школа, 1966,

255с.

56.Bishop Р., Automatic Sizing Pression Grinding Machines, “British Ma­

chine Tool Engineering”, vol. 45,

1965, 21—24 p.

57. Ermer D. S., Wee S. M., The effect

of experimental on the determina­

tion of the optimum metalcutting

conditions

“Trans. ASME”, 1967, ser B, vol. 89,

No 2, p. 15—22.

58. Opitz H., Mussenbrock A., Thamer R., Ziegler K., Ober die Ermittlung von Schnittkraften und das statistische und dynamische Verhalten von Verzahnmaschinen. “Forschungsberichte des Landes Nordrhein—Westfallen”, 1966, Nr.

1751, s. 64.

,

59. Konig W., Depiereux W. R., Wie lassen sich Vorschub und Schmttge-

schwindigkeit optimieren?

Ind. — Anz., 1969, 91, No. 61, s. 17—20. “Indust­

rie — Anzeiger”

 

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

 

Г л а в а

I. ВЛИЯНИЕ

ДЕФОРМАЦИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ

 

 

 

СИСТЕМЫ

НА

ОБРАЗОВАНИЕ ПОГРЕШНОСТЕЙ

3

 

 

ОБРАБОТКИ

 

 

 

 

 

1. Точение

 

 

 

 

 

 

 

 

4

2.

Растачивание

 

 

 

 

 

 

 

10

3.

Фрезерование

 

 

 

 

 

 

 

11

4. Зубофрезерование модульными дисковыми фрезами

 

14

5. Зубофрезерование червячными фрезами

 

 

 

17

6.

Зубодолблеиие

 

 

 

 

 

 

 

27

7 Круглое наружное шлифование в центрах

 

 

32

Г л а в а

II. ДИНАМИЧЕСКИЕ ДЕФОРМАЦИИ

СИСТЕМЫ СПИД

 

 

 

И

ЕЕ ЭЛЕМЕНТОВ

 

 

 

 

34

1. Источники

возмущающих

воздействий

на систему

СПИД

при

 

резании

 

резания

на динамические

 

 

 

34

2. Влияние сил

деформации системы СПИД 47

3. Влияние различных факторов на динамические деформации системы

 

СПИД

 

 

 

 

 

 

 

 

72

Г л а в а

III. ГИРОСКОПИЧЕСКИЕ

ЯВЛЕНИЯ

ПРИ

РЕЗАНИИ

 

 

 

МЕТАЛЛОВ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА КАЧЕСТВО

 

 

 

 

ОБРАБОТКИ

 

 

 

 

 

76

1. Понятие о прецессионном движении и гироскопическом эффекте

76

2. Точение

 

 

 

 

 

 

 

 

78

3.

Растачивание

 

 

 

 

 

 

 

83

4. Сверление

 

 

 

 

 

 

 

 

89

5. Шлифование

 

 

 

 

 

 

 

92

Г л а в а

IV. РАСЧЕТЫ И ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМОВ

 

 

 

 

РЕЗАНИЯ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ ТРЕБУЕМУЮ

111

 

 

 

ТОЧНОСТЬ ОБРАБОТКИ

 

 

 

1. Методика расчета режимов резания, обеспечивающих требуемую

 

точность

обработки

 

 

 

 

 

 

111

2. Расчеты точностных режимов резания при некоторых методах

 

обработки .

 

 

 

режимов резания с

учетом

120

3. Графо-аналитическое определение

за­

 

данной точности обработки

 

 

 

 

129

4. О расчете режимов резания с помощью ЭВМ

 

 

135

5. Оптимизация

режимов резания

 

 

 

 

136

Список

литературы

 

 

 

 

 

 

143