Вернуться в список работ

Повышение точности расчета многоинструментальных наладок

Лобко А.А., Коваленко В.И. (ДонНТУ, г.Донецк, Украина)

Машинознавство і деталі машин/ Матеріалы 5-ої регіональної научно-методичної конференції. – Донецьк: ДонНТУ, 2003, С. …..–…….

Общие принципы расчета многоинструментальных наладок изложены в литературе [1 - 3]. В настоящей работе предложена программа (в среде программирования Delphi 6.0), которая позволяет выполнять расчет общей для инструментальной наладки частоты вращения шпинделя nобщ для любого из возможного вариантов: с одинаковыми и различными характеристиками инструментального материала мю .
Рассмотрим последовательность определения экономически обоснованной (общей для наладки) частоты вращения шпинделя вначале для случая мю=conct, а затем рассмотрим особенности расчета для случая мю=var.
Для выполнения расчета необходимо иметь схему обработки детали с использованием многоинструментальной наладки, а также конструктивно-технологические характеристики обрабатываемых поверхностей: диаметры и длины поверхностей, значения глубин резания, характеристики инструментального материала (значения мю), нормативные стойкости режущих инструментов и т.п.
Расчет общей для наладки частоты вращения шпинделя для случая мю=conct выполняется в следующей последовательности (пункты 1–5 выполняют для каждого i-го инструмента наладки; остальные пункты расчета относятся к наладке в целом).
1) Определяют частоту вращения шпинделя, соответствующую скорости V100 (V100 – скорость резания, которая соответствует стойкости инструмента, равной 100 мин.):

формула1

где Di – диаметр обрабатываемой поверхности;

2) Пропорциональный износу инструмента (при V100i) расчетный коэффициент:

формула1

3) Коэффициент резания:

формула1

где Lrezi – длина резания

i – го инструмента;
Lсуп –ход суппорта.
4) Фактическое время обработки каждой из поверхностей:

формула1

где Тнi – нормативная стойкость.

5) Фактическое значение коэффициента, пропорционального износу инструмента:

формула1

6) После вычисления вышеприведенных параметров определяют коэффициент, пропорциональный суммарному износу всех инструментов наладки:

формула1

где n – количество инструментов в наладке.

7) Вычисляют общую для наладки частоту вращения шпинделя:

формула1

Расчет общей для наладки частоты вращения шпинделя для случая мю =var выполняется в следующей последовательности. Во первых, все инструменты, входящие в наладку, подразделяются на группы таким образом, чтобы в каждой группе находились инструменты с одинаковым значением показателя степени мю. Далее, для групп инструментов с одинаковым мю (таким же образом, как и для случая с мю =conct), находится общее для данной группы расчетное значение частоты вращения шпинделя n1, n2, … nj . Затем определяют общую для инструментальной наладки (то есть для всех групп инструментов) частоту вращения шпинделя nобщ , используя нижеследующую аналитическую зависимость:

формула2

где n1, n2,… nj – частота вращения j-й группы инструментов с постоянным мю .

В последнем случае (то есть для мю = var) частота вращения шпинделя nобщ определяется по выражению (8) методом подбора. После ввода исходных данных в разработанную программу (количество резцов, диаметры обрабатываемых поверхностей, скорости резания V100), производится определение частоты вращения шпинделя, фактическое время обработки каждой из поверхностей, фактическое значение пропорционального износу инструмента коэффициента и другое. После анализа частот вращения шпинделя n1, n2,… nj производится автоматическое определение предельных (минимальной nmin и максимальной nmax) частот.
С определенным шагом (в цикле) выполняются вычисления до тех пор, пока не будет получена заданная точность определения частоты вращения шпинделя nобщ . Для этого вычисляется безразмерная величина А:

формула2

где к – количество групп инструментов с различными мю ;

ni – частота вращения шпинделя при данном мюi .
На каждом шаге вычислений определяется отклонение Y (по модулю) величины А от 1:

формула2

Величина отклонения Y сравнивается с допустимой погрешностью вычислений мю :

формула2

В качестве окончательного значения принимается частота вращения шпинделя, для которой вычисленная погрешность Y минимальна и меньше заданной погрешности мю .
Таким образом, в результате работы программы для многоинструментальной наладки с различными характеристиками инструментального материала подсчитывается общий технологический параметр - частота вращения шпинделя nобщ ; точность вычисления этого параметра мю может быть указана заранее и достигается автоматически..
Список литературы: 1.. Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов: Справочник/ В.И. Баранчиков, А.В. Жаринов, Н.Д. Юдина и др.; Под общ. ред. В.И. Баранчикова. – М.: Машиностроение, 1990. – 400 с. 2. Шаумян Г.А. Комплексная автоматизация производственных процессов. М.: Машиностроение, 1973. 640 с. 3. Темчин Г.И. Многоинструментные наладки. Теория и расчет. Машгиз. М.: 1963 – 544с.