Комплексные способы эффективной обработки резанием - Ермаков Ю.М.
ISBN 5-217-03160-3
Скачать (прямая ссылка):
Остановимся на классе резания - предмете наших исследований. Подкласс способа (блок 3), характеризуемый режущей частью инструмента, выбирается в диалоговом режиме с учетом технологических требований. Выбранный в подклассе способ, в дальнейшем являющийся базовым для оценки и уточнения по следующим уровням, анализируется по кинематике и соотношению главных движений. На этом этапе выбирается базовая группа способа (блок 6), которая проверяется по дополнительным требованиям: серийность выпуска, оборудование, инструмент (блок 7). При выборе вида способа анализируются основные требования к режущему инструменту (см. п. 3.2). В случае если базовый вид способа (блок P) не отвечает дополнительным требованиям (блок T) - на производстве отсутствует требуемый станок или инструмент, - цикл возвращается на блок 6 и анализируется новое соотношение главных движений, или далее на блок 4 и анализируется новая схема срезания припуска и вид рабочей части инструмента.
ОСНОВЫ ПРОГРАММИРОВАННОГО ПОИСКА
217
При поиске нового способа наличие станка или инструмента не является ограничивающим условием. Исходя из особенностей способа формируются требования к специальному станку, новому приспособлению и инструменту, которые должны обеспечивать более высокую производительность обработки. Наряду с общими технико-экономическими показателями, технологичностью и металлоемкостью, жесткостью и виброустойчивостью конструкции к металлорежущим станкам для новых способов обработки предъявляются специфические требования: одинаковое распределение мощности между приводами главного движения и подачи; круговое движение заготовки и инструмента; непрерывное формообразование, совмещенное с транспортным движением; оснащенность устройствами для способов других классов и подклассов.
Дальнейшее уточнение способа по виду подачи (блок 10) приводит к выбору базового типа (блок //), схемы срезания припуска (блок 12), режущего
Ш1Ш
Г1 Форма, материал/ /припуск, кІапилмМ
Г* Кпасс I способа
г
Подкласс способа
'"Спот sJast
Группа способа
¦13-
Режущии^
UMCTpYMlKf (ОПРИ)
Схема
срезание припуска
^хнопогич. режим
[Ногрузочиы*
да
Серийность станок и нет
(Конец)
Рис. 7.2. Структурная схема алгоритма поиска способа механической обработки
инструмента, спроектированного по отдельной программе (блок 13 [28]) с назначением технологических режимов (блок 14). По выбранным режимам определяются динамические характеристики способа - сила F9 работа A9 мощность P (блок 15) и приводится их сравнение с допускаемыми [F] и [P] (блоки 16 и 17).
Блок 15 динамических (нагрузочных) характеристик подробно раскрывается в подпрограмме расчета сил резания по критерию наименьших энергозатрат (рис. 7.3). По исходным данным режима способа (блок /) последо-
218
РАЗРАБОТКА НОВЫХ СПОСОБОВ РЕЗАНИЯ
вательно определяются толщина и ширина среза, полная и удельная силы резания (блоки 2-5, 7), длина резания (блок б), работа резания с постоянными (блок 8) и переменными (блок P) параметрами среза и мощность резания (блок 13). Результатом расчета являются критерии оценки эффективности способа: удельная разрешающая сила резания pv (см. подробнее п. 2.4), коэффициенты доли рабочего хода к^ (блок 11) и равномерности силы резания
k/AF (блок 10), работа А, время тр (блок 12) и мощность резания P (блок 14). Данная подпрограмма может функционировать самостоятельно для сравнительной оценки различных способов по критериям эффективности.
с
Мнімо
J
._2_1
J g»fft,Z.*ri*Bt*cT )
\T*f(Btz,KT,Kc,KCT,(p)
Гбытление isf(BtLtz)
Рис. 7.3. Структурная схема алгоритма расчета критериев эффективности способа механической обработки
ОСНОВЫ ПРОГРАММИРОВАННОГО ПОИСКА
219
Общая программа поискового проектирования способа может быть дополнена другими блоками и граничными условиями, например по жесткости технологической системы. Вместе с тем при укрупненном или схематичном проектировании отдельные блоки могут извлекаться из программы.
Пример проектирования нового способа обработки. Требуется обработать глухую кольцевую канавку 2 в цилиндрической заготовке 1 (рис. 7.4).
Исходные данные: материал - сталь 45; форма канавки - кольцевая цилиндрическая, шириной Ь = 12 мм, средний диаметр 2r = 180 мм; глубина канавки / = 10 мм; точность - 7-й квалитет, параметр шероховатости Rz = 20 ... 40 мкм.
1. Выбор класса способа (см. рис. 7.2). В соответствии с требованиями точности класс соответствует резанию, а подкласс - лезвийному резанию. Число режущих лезвий инструмента уточняется по виду способа ниже (см. пп. 3 и 4).
Рис. 7.4. Схемы фрезоточения (а) кольцевых канавок и работы (б) зубьев зенкера
220
РАЗРАБОТКА НОВЫХ СПОСОБОВ РЕЗАНИЯ
2. Выбор группы способа по кинематическим параметрам. Кинематические параметры обусловлены формой обрабатываемой поверхности. Цилиндрическая форма неизбежно предопределяет базовый способ T и его комбинацию с С или В: комплексные способы T &СТС2, k^TBl, k^kfiBl. Коэффициенты учитывают соотношение скоростей базовых видов. Группа способа уточняется по соотношению скоростей и форме инструмента. В режиме диалога с ЭВМ (см. рис. 7.2, блоки 6 и 9) устанавливают коэффициенты:
