Оптимизация режимов металлообработки по критериям производительности и себестоимости с учетом контрольных операций

• Автор: Авилова, Наталья Васильевна
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 299 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
Глава 1. Анализ решения задач оптимизации режимов резания.
Цель и задачи исследования.
1.1 Обзор литературных источников по оптимизации режимов резания.
1.2 Цель и задачи исследования. 42 Глава 2. Определение характеристик надежности систем
м еханической обработки
2.1 Критерии надежности систем механической обработки
2.2 Функция готовности и коэффициент готовности 46 одноинструментного станка.
2.3 Функция и коэффициент готовности многоинструментной наладки
2.4Функция и коэффициент готовности автоматической линии
2.5 Коэффициент готовности системы контроля
2.5.1 Коэффициент готовности универсальных средств измерений
2.5.2 Коэффициент готовности механизированного приспособления, полуавтоматического устройства гит
контрольного автомата
2.5.3 Коэффициент готовности системы активного контроля.
Выводы
Глава 3. Оптимизация режимов механической обработки по
критерию себестоимости
3.1 Производительность одноинструментного станка
3.1.1 Производительность одноинструментного станка при условии контроля обработанной детали контролером
3.1.2 Производительность одноинструментного станка при условии контроля обработанной детали рабочим-станочником 7
3.1.3. Оптимизация режимов резания механической обработки
3.1.3.1 Оптимизация режимов резания при условии контроля обработанной детали контролером
3.1.3.2 . Оптимизация режимов резания при условии контроля обработанной детали рабочим - станочником

3.2 Производительность многоинструментной наладки
3.2.1 Контроль осуществляется контролером
3.2.2. Контроль осуществляется рабочим - станочником
3.3 Производительность автоматической линии
3.4 Производительность контрольных операций

96 100
3.4.1 Производительность контрольных операций с СИ, не
требующих настройки и регулировки
3.4.2 Производительность контрольных операций с СИ, требующих настройки и регулировки
3.4.2.1 Производительность контрольных операций с универсальными СИ, механизированными приспособлениями,
полуавтоматическими устройствами или контрольными автоматами
3.4.2.2 Производительность контрольных операций системы механической обработки с применением систем активного контроля 105 Выводы
Глава 4. Оптимизация режимов резания системы механической обработки по критерию себестоимости
4.1 Математическая модель себестоимости механической обработки
4.2 Стоимость металлорежущего оборудования
4.2.1 Стоимость металлорежущего оборудования при условии контроля обработанной детали контролерами
4.2.1.1 Стоимость одиоинструментного станка
4.2.1.2 Стоимость многоинструментного станка
4.2.1.3 Стоимость автоматической линии
4.2.2 Стоимость металлорежущего оборудования при условии контроля обработанной детали рабочим- станочником
4.2.2.1 Стоимость одиоинструментного станка
4.2.2.2 Стоимость многоинструментного станка
4.3 Стоимость инструмента
4.3.7 Стоимость инструмента при работе на одноииструментном
станке
4.3.2 Стоимость инструмента при механической обработке на многоинструментных станках и автоматических линиях
4.4. Заработная плата рабочего - станочника

4.4.1 Заработная плата рабочего при условии контроля обработанной детали контролером
4.4.2 Заработная плата рабочего при условии контроля обработанной детали рабочим - станочником
4.5 Заработная плата контролера
4.5.1 Заработная плата контролера, обслуживающего только один обрабатывающий станок или автоматическую линию
4.5.2 Заработная плата контролера, обслуживающего
несколько обрабатывающих станков или автоматических линий.
4.6 Стоимость средств измерений
4.6.1 Стоимость средств измерений при условии контроля обработанной детали контролерами
4. б. 1.1 Стоимость универсальных средства измерений
4.6.1.2 Стоимость механизированного приспособления,
полуавтоматического устройства или контрольного автомата
4.6.1.3 Стоимость средств активного контроля
4.6.2 Стоимость средств измерения при условии контроля
обработанной детали рабочим - станочником
4.6.2.1 Стоимость универсальных средства измерений
4.6.2.2 Стоимость механизированного приспособления,
полуавтоматического устройства или контрольного автомата
4.7 Стоимость электроэнергии при механообработке.
4.7.1 Стоимость электроэнергии при обработке токарными резцами.
4.7.2 Стоимость электроэнергии при сверлении,
рассверливании, развертывании, зенкеровании.
4.7.3 Стоимость электроэнергии при фрезеровании.
4.7.4 Стоимость электроэнергии при шлифовании
4.7.5 Стоимость электроэнергии при резъбонарезании
4.8 Оптимальные скорости резания по критерию себестоимости
Выводы.
Глава 5. Методика проведения и результаты экспериментального исследования влияния режимов резания на стойкостные

/243/, В.Н. Подураева /167 - 173/ и их коллег /33, 78, 121, 181, 216 - 218/. Ими рассмотрена структурно-энергетическая модель изнашивания инструмента, установлены физические закономерности связи структурно-энергетического состояния контактных объемов и интенсивности изнашивания режущего инструмента за период стойкости для разных режимов резания
Структурно - энергетический подход к прочности инструмента основывается на законах термодинамики, теории самоорганизации и устойчивости систем, а также дислокационных представлениях. Для изучения изменений в контактных слоях инструмента в процессе изнашивания проведен комплекс исследований, включающий рентгеноструктурный /31/, и электронно - микроскопический /31,81 - 103, 96, 99, 119/ анализы. Исследованиями тонкой фольги твердых сплавов, быстрорежущих сталей, режущей керамики и сверхтвердых материалов после обработки углеродистых сталей установлено, что при резании с низкими скоростями резания (15-50 м/мин) под воздействием касательных напряжений в отдельных зернах карбидов (/ПС, ШС) плотность дислокаций в локальных объемах достигает ~ 1011 см -2, обладающих низкими диссипативными свойствами, что приводит к накоплению в них энергии упругой деформации и созданию концентрация напряжений. В результате зерно раскалывается, силовое действие движущейся стружки, вихревой характер движения структурных элементов в прирезцовых слоях стружки приводят зерна карбидов в колебательное движение с вынужденной частотой. Микротрещины, образующиеся на границах зерен из-за циклического нагружения и поворота зерен или агрегатов, потери ими сдвиговой устойчивости, облегчают адгезионный отрыв зерен с поверхности твердых сплавов. Поэтому в начальный момент резания наблюдается интенсивное изнашивание связки как наиболее слабого элемента в структуре твердых сплавов, а также вырыв как отдельных, так и сросшихся зерен, образующих неровности на поверхности режущих пластин. Система трения стремится к саморегулированию с уменьшением производства энтропии и увеличением скорости диссипации энергии, накапливаемой в системе, вследствие появления новых каналов