Туп – время на приёмы управления, мин,

Тиз – время на измерение детали, мин.

При определении Тв.н. рекомендуется использовать сведения и нормативную информацию, приведённую в /2/ на страницах 101-105 и 197-221.

 

Тв.н. = 2 мин.

 

 

Уравнение ограничения 3:

 

Х₁+Х₂ ≥ 10,75.

 

Уравнение, характеризующее четвёртое ограничение (наименьшую скорость резания) для точения, будет иметь вид:

 

 

Первая часть уравнения в скобках характеризует выбор минимальной скорости резания исходя из вида обработки и условий обработки. Так как для обработки применяется твердосплавный инструмент, то целесообразность использования наступает от скорости резания Vmin=50м/мин, тогда частота вращения шпинделя соответствующая обработке нашей детали при принятой минимальной скорости n_min, мин^-1, определится по формуле

 

 

По паспорту станка наименьшая частота вращения шпинделя n_min = 22.4 мин^-1. Соответственно лимитирующей частотой вращения будет частота, соответствующая скорости Vmin=50м/мин и коэффициент рассчитаем по формуле

 

Уравнение ограничения 4 будет иметь вид:

 

Х₁ ≥ 5,31.

 

Получим значения соответствующие пятому ограничению. Рассмотрим общее уравнение учитывающее и максимальную скорость резания исходя из режущих способностей твердосплавного инструмента, и максимальную скорость резания, которую можно получить для данных условий обработки исходя из кинематики станка.

 

 

Как правило теплостойкость твердосплавного инструмента достаточно высока и главным ограничивающим фактором при выборе верхнего предела скорости резания при расчёте данного ограничения является наибольшая частота вращения по станку n_ст.max. По паспорту станка наибольшая частота вращения шпинделя n_ст._max = 2240 мин^-1.

 

 

 

Уравнение ограничения 5 будет иметь вид:

 

Х₁ ≤ 7,71.

 

Уравнение, характеризующее шестое ограничение (прочность механизма подачи станка) для точения, будет иметь вид:

 

Согласно паспорту станка наибольшее усилие, допускаемое механизмом продольной подачи Рст.доп = 6000 Н.

Согласно таблице 22 /1/, для Сs=339; Хs=1,0; Уs=0,5; ns= -0,4.

Общий поправочный коэффициент Кх определим по формуле

 

 

Кмр = 0,85; Kφp = 1,0; Kγp = 1,0; Kλp = 1; Krp = 1,0;

 

Ks = 0,85.

 

 

Уравнение ограничения 6 будет иметь вид:

 

-0,4Х₁ + 0,5Х₂ ≤ 2,7.

 

Уравнение, характеризующее седьмое ограничение (наименьшая подача, допускаемая кинематикой станка) для точения, будет иметь вид:

 

 

 

Уравнение ограничения 7 будет иметь вид:

 

Х₂ ≥ 2,3.

 

Уравнение, характеризующее восьмое ограничение (наибольшая подача, допускаемая кинематикой станка) для точения, будет иметь вид:

 

 

 

Уравнение ограничения 8:

X₂ ≤ 9,92.

 

Существует еще несколько ограничений: прочность режущего инструмента и жёсткость технологической системы. Эти ограничения мы устраним организационно. Для повышения жесткости обработки мы будем использовать люнет. Для устранения ограничения по прочности режущего инструмента мы будем использовать инструмент с сечением достаточным для обеспечения обработки на максимальных условиях обработки.

В результате произведённых расчётов мы получили систему уравнений характеризующих процесс резания для данных условий обработки.

 

Целевая функция имеет вид:

 

Х₁+Х₂ → max.

 

Найдем графически оптимальные значения Х₁ и Х₂.

На рисунке изображены прямые неравенств системы и выделена область возможных решений этой системы.

 

Рисунок 4 – Графическое изображение математической модели процесса резания

 

Максимальное значение целевой функции при пересечении области значений: Х_1опт =5,31; Х_2опт.=8,395.

Оптимальную частоту вращения шпинделя n_опт, мин^-1, определим по формуле

n_опт=е^х1=202,35 мин ^–1.

 

Оптимальную подачу S_O, мм/об, определим по формуле

 

.

 

Полученные значения режимов резания являются оптимальными для заданных исходных данных. Так как обработка производится на станке с ЧПУ, который обеспечивает бесступенчатое регулирование, то полученные значения режимов резания оставляем без изменения.

 

Список литературы

 

1 Ящерицын П.И. Теория резания. Физические и тепловые процессы в технологических системах / П.И. Ящерицын, М.Л. Еременко, Е.Э. Фельдштейн. - Минск. Высшая школа, 1990 - 512 с.: ил.

2 Горанский Г.К. Расчёт режимов резания при помощи ЭВМ. - Минск.: Выш. Школа, 1963. – 192 с.: ил.

3 Справочник технолога-машиностроителя: В 2-х т./ Под ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. ─ 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1985.─ 496 с.: ил.

4 Барановский Ю.В. Режимы резания металлов: Справ. / Под ред. Ю.В. Барановского.– М.: Машиностроение, 1992. ─ 256 с.: ил.

5 Макаров А.Н. Оптимизация процессов резания. - М.: Машиностроение, 1986. - 278 с.: ил.

6 Справочник по обработке металлов резанием / Ф.П. Абрамов В.В. Коваленко, В. Е. Любимов и др. - Киев: Техника, 1983. - 239 с.: ил.

Таблица 1 – Варианты задания

Вариант	D	d	L1	L	Материал	Способ установки	Материал режущей части инструмента	Угол φ1	Вид обработки	Модель станка
					Сталь 40Х	В центрах	Т15К6		чистовая	16К20Т1
					Сталь 40Х	В патроне и задней бабке	Т30К4		черновая	1К62
					Чугун серый	В центрах	ВК3		чистовая	16К20
					Чугун ковкий	В патроне	ВК8		черновая	1М61
					Сталь 40Х	В центрах	Т15К6		чистовая	16К20
					Сталь 40Х	В патроне и задней бабке	Т30К4		черновая	1М61
					Чугун серый	В центрах	ВК3		чистовая	16К20Т1
					Чугун ковкий	В патроне	ВК8		черновая	1К62
					Сталь 40Х	В центрах	Т15К6		чистовая
					Сталь 40Х	В патроне и задней бабке	Т30К4		черновая	16К20
					Чугун серый	В центрах	ВК3		чистовая	16К20Т1
					Чугун ковкий	В патроне	ВК8		черновая	1М61
					Сталь 40Х	В центрах	Т15К6		чистовая	1М61
					Сталь 40Х	В патроне и задней бабке	Т30К4		черновая	16К20
					Чугун серый	В центрах	ВК3		чистовая	1М61
					Чугун ковкий	В патроне	ВК8		черновая	16К20Т1
					Сталь 40Х	В центрах	Т15К6		чистовая	1К62
					Сталь 40Х	В патроне и задней бабке	Т30К4		черновая	16К20Т1

Продолжение таблицы 1

Вариант	D	d	L1	L	Материал	Способ установки	Материал режущей части инструмента	Угол φ1	Вид обработки	Модель станка
					Чугун серый	В центрах	ВК3		чистовая	1М61
					Чугун ковкий	В патроне	ВК8		черновая	16К20Т1
					Сталь 40Х	В центрах	Т15К6		чистовая	1М61
					Сталь 40Х	В патроне и задней бабке	Т30К4		черновая	16К20Т1
		28.5			Чугун серый	В центрах	ВК3		чистовая	1К62
					Чугун ковкий	В патроне	ВК8		черновая	1М61
					Сталь 40Х	В центрах	Т15К6		чистовая	16К20
		36.5			Сталь 40Х	В патроне и задней бабке	Т30К4		черновая	16К20Т1
		49.5			Чугун серый	В центрах	ВК3		чистовая	16К20Т1
		49.5			Чугун ковкий	В патроне	ВК8		черновая	1К62
		58.5			Сталь 40Х	В центрах	Т15К6		чистовая	1М61
					Сталь 40Х	В патроне и задней бабке	Т30К4		черновая	16К20