28 / 457
Механики XXI веку. №15 2016 г.
28
Q
З ПЗ
(9)
П Tin
PП Q
р
(10)
где
П
– производительность непрерывной обработки, мм
3
/мин.
Подставив выражения (8, 10) в формулу (9), получим:
9
.
10
60/
60/
м
э
ч
p
p ч пз
э p
и
С
П
NC
С
ПTin
in zC t zCn ЗС
ПЗ
(11)
Первое слагаемое в формуле характеризует затраты на режущий инструмент, второе – стои-
мость труда рабочего и энергозатрат, а третье – стоимость основных материалов.
В формуле (11) зависимость приведенных затрат от режимов резания выражена неявно. Для
установления функциональной связи в явном виде выразим производительность непрерывной обра-
ботки и период стойкости режущего инструмента через режимы резания.
Производительность непрерывной обработки при фрезеровании определяется по формуле:
В
z
В
t T
zntb TS
t T
ltb П
(12)
где
l
– длина пути, пройденного режущим инструментом за период стойкости, мм;
t
– глубина фре-
зерования, мм;
b
– ширина фрезерования, мм;
В
t
– вспомогательное время, затрачиваемое на смену
изношенного режущего инструмента и подналадку станка, мин;
z
S
– подача на зуб фрезы, мм/зуб;
z
– число зубьев фрезы;
n
– частота вращения шпинделя станка, мин
-1
.
С увеличением серийности производства применяются различные приспособления и средства
автоматизации, сокращающие вспомогательное время. Так, для единичного производства время tв
будет максимальным, а для массового производства – минимальным.
Период стойкости режущего инструмента
T
определяется некоторой функцией, которая мо-
жет быть получена в результате экспериментальных исследований.
При варьировании параметров технологического процесса изменяется расчетное значение
приведенных затрат, которое должно быть минимальным для оптимальных условий производства.
Результаты и обсуждение. Для рационализации режимов резания композиционных материа-
лов с целью повышения экономической эффективности производства проведены лабораторные ис-
следования технологического периода стойкости при фрезеровании стеклотекстолита разными инст-
рументальными материалами. В результате были получены математические модели:
Для ВК8:
t
t
S
z
t
S
T
z
ln13,1 46,0 ln38,2
ln94,2 75,4
82,0
(13)
Для ВК15:
t
t
S
z
t
S
T
z
ln65,0 54,2 ln02,3
ln11,1 08,2
66,0
(14)
Для ВК3М:
t
t
S
z
t
S
T
z
ln04,1 05,2 ln44,3 ln42,2 49,3
64,0
(15)
На основе расчетных и экспериментальных данных получены графики зависимости приве-
денных затрат от режимов резания (рис. 2, 3). Увеличение подачи на зуб при постоянной глубине ре-
зания (рис. 2) приводит к равномерному росту приведенных затрат до подачи на зуб порядка 0,25
мм/зуб с последующим резким увеличением. С увеличением серийности производства зависимости
принимают более равномерный характер.
а)
б)
в)
Рис. 2. Зависимость приведенных затрат от подачи на зуб Sz
при глубине резания t = 1,0 мм для типов производства:
а – единичного; б – серийного; в – массового