Методы исследования и оптимизации процесса резания

Практическое занятие №3.

« Определение оптимальных режимов резания при точении модифицированным твердосплавным инструментом »

Могилёв 2005

УДК 621.91

ББК 34.63-1

 

 

Составители: ассистент Короткевич А.Ф.

студентка Галюжина Н.А.

Рецензент д-р техн. наук, проф. М.Ф. Пашкевич

 

Методические указания для практического занятия по дисциплине «Методы исследования и оптимизации процесса резания» приводят методику расчёта оптимальных режимов резания для точения. Они содержат описание критериев оптимальности и технических ограничений, которые необходимо учитывать при составлении математической модели процесса резания при точении модифицированным твердосплавным инструментом. Рассмотрен пример. Приведены варианты заданий для практических занятий.

 

Учебное издание

 

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОПТИМИЗАЦИИ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ

 

 

Ответственный за выпуск А.Ф. Короткевич

Технический редактор А.Т. Червинская

Компьютерная верстка Н.П. Полевничая

 

Подписано в печать. Формат 60×84/16. Бумага офсетная. Гарнитура Таймс.

Печать трафаретная. Усл. печ. л..Уч.-изд. л.. Тираж экз. Заказ №

 

Издатель и полиграфическое исполнение:

Государственное учреждение высшего профессионального образования

«Белорусско-Российский университет»

ЛИ № 02330/375 от 29.06.2004 г.

212005, г. Могилев, пр. Мира, 43

 

Ó ГУВПО "Белорусско-Российский

университет", 2005

Цель работы: Освоить методику определения оптимальных режимов резания при точении, сравнить полученные результаты с режимами резания, полученными с помощью программы «Оптима».

 

Теоретическая часть

Определение режимов резания представляет одну из частных задач в процессе проектирования технологических процессов в машиностроении, специальных, агрегатных станков и автоматических линий, при проектировании машиностроительных заводов. Режимы резания служат в большинстве случаев основой для разработки кинематики станка – чисел оборотов, чисел ходов, величины подач; динамики станка – мощности электромотора, усилий возникающих при резании, величин крутящих моментов на шпинделях и валах станка, прочности и жёсткости отдельных деталей и узлов станка и т.д. На основе выбранных режимов резания устанавливается периодичность и порядок смены режущих инструментов, расход инструментов, определяется число работающих, фонды зарплаты, число станков, необходимых для выполнения заданной программы, площади цехов и участков, необходимые капиталовложения и многие другие элементы организации и экономики производства.

В связи с этим особо важное значение приобретает правильный выбор действительно оптимальных режимов резания, обеспечивающих наибольший экономический эффект с учетом, по возможности, всех факторов, влияющих на производительность, технические качества и экономику производства.

Для решения этих задач с успехом могут быть применены математические методы теории линейного программирования на базе использования физических закономерностей современной науки о резании металлов.

Элементы процесса резания подвергаемые оптимизации

 

Обработка резанием является одним из основных методов получения точных деталей машин. Физически этот процесс представляет собой внедрение в тело заготовки лезвия режущего инструмента, с последующим снятием избыточного слоя материала для придания заготовке необходимых размеров и форм. На рисунке 1 представлена схема обработки детали на токарном станке.

Рисунок 1 – Элементы режима резания

 

Существует множество факторов влияющих на процесс обработки. Основные показатели, влияющие на процесс резания и на производительность процесса в целом:

t – толщина снимаемого припуска,

s – подача инструмента,

n – частота вращения заготовки (влияет на скорость резания).

В практике для расчетов режимов резания применяют табличный метод расчета, который основан на эмпирических зависимостях и учитывает все возможные варианты решения задачи. В связи с использование таблиц искомые параметры имеют широкий диапазон и достоверность только в узком диапазоне. Поиск оптимальных режимов для данных условий обработки на основании математической модели процесса резания позволяет повысить эффективность производства.