Работа с системой
1.Ввод в работу системы осуществляется запуском файла «Варианты ТП» папки «МОДЕЛЬ ЦЕХА»
2. Ввод исходных данных (не более 3-х возможных вариантов технологических процессов, в каждом из которых не более 5 операций ) осуществляется с использованием меню, аналогичного приведенному в предыдущей работе :
3. В модуле «Технологическое оборудование» В строку 213 ввести округленное до целого в большую сторону количество оборудования из строки 206
3. В модуле «Технологическое оборудование» следует уточнить принятое количество оборудования с учетом его загрузки. При очень низком коэффициенте загрузки оборудования заменить технологический маршрут на другой возможный с учетом результатов анализа, выполненного в предыдущей лабораторной работе.
Оформление отчета
1. Зарисовать макросхему функционирования системы и схему структуры блока расчета параметров участка.
2. Сбросить на электронный носитель результаты моделирования.
3. Составить таблицу основных технико-экономических показателей участка.
Приложение. Пример результатов расчета технико-экономических показателей объекта проектирования
1 |
Программа выпуска, шт |
7234750 |
2 |
Численность рабочих |
|
2.1 |
основных |
22 |
2.2 |
вспомогательных |
18 |
3 |
Количество основного оборудования |
11 |
4 |
Площадь, м^2 |
|
4.1 |
общая |
3146,44 |
4.2 |
основная |
1050,00 |
5 |
Выпуск продукции на |
|
5.1 |
одного производственного рабочего |
328852,2727 |
5.2 |
одного рабочего в цехе |
180868,75 |
5.3 |
единицу оборудования |
657704,5455 |
Лабораторная работа. Оптимизация кинематических углов резания при обработке канавок без осевого врезания
Цель работы: Изучение влияния кинематических углов на силу резания при обработке канавок без осевого врезания
1. Основные положения
К технологическим силовым характеристикам процесса обработке канавок относят, составляющую силы резания Рz, направленную по скорости резания V, проекцию Ру силы резания на направление подачи, а также крутящий момент Мкр и мощность резания N.
Сила Ру нагружает механизм подачи станка и ограничивается прочностью наиболее слабых звеньев этого механизма. Сила Ру отжимает резец в направлении, перпендикулярном обработанной поверхности. Величина этой силы ограничивается требованиями к точности обработки, а также виброустойчивостью процесса резания. Силу Рz, перпендикулярную основной плоскости, часто называют главной составляющей силы резания. Это связано с тем, что она, как правило, превышает по величине силу Ру и, кроме того, совпадая по направлению со скоростью резания, определяет мощность резания N.
Рис. 1 Силы резания при обработке канавок без осевого врезания.
Согласно экспериментальным данным, для резания сталей на ферритной основе твердостью НВ<3000 МПа (Сталь 40 Sb=690 МПа) без применения смазочно-охлаждающих жидкостей можно принять μ=0,4.
На задней поверхности застойной зоны, образующейся при наличии на передней поверхности инструмента упрочняющей фаски, удельные касательные силы больше, чем на фаске износа. На основании калориметрических измерений, они могут быть ориентировочно приняты в следующем соотношении к действительному пределу прочности при растяжении: τу=Sb*0,7.
С учетом вышеизложенного формулы для определения сил Ру, Рz при свободном прямоугольном точении имеют вид.
– проекции силы стружкообразования R
на оси v
и ε.
Во второй из формул учтена касательная сила на задней поверхности застойной зоны, высота которой равна H0. При расчете силы Рz для условий точения сталей без применения СОЖ μ =0,4 .
При несвободном прямоугольном резании направление схода стружки V определяется с учетом формы и длин режущих кромок, участвующих в резании. Например, при прямолинейных главной и зачищающей режущих кромках направление схода стружки в основной плоскости принимают приблизительно перпендикулярным диагонали сечения срезаемого слоя. При этом ось ε по-прежнему совпадает со скоростью резания, ось µ проходит через диагональ сечения срезаемого слоя в основной плоскости, а ось v – перпендикулярна осям ε и µ.
Например, при прямолинейных главной и зачищающей режущих кромках направление схода стружки в основной плоскости принимают приблизительно перпендикулярным диагонали сечения срезаемого слоя.
где Kν и Kξ - удельные силы стружкообразования. Удельная сила, это сила, приходящаяся на 1 мм2 сечения среза:
Формулы справедливы с учетом того, что касательные напряжения в зоне стружкообразования и коэффициент трения на передней поверхности известны и не зависят от угла наrлона условной плоскости сдвига.
Таким образом, безразмерные удельные силы Kν и Kξ зависят от действительного переднего угла γ, усадки стружки ξ, относительной длины контакта стружки с инструментом с/а и от средних касательных напряжений в зоне стружкообразования и на передней поверхности инструмента. Точность теоретического определения перечисленных характеристик процесса стружкообразования определяет погрешности расчета удельных сил Kν и Kξ.
Размерный износ можно найти по следующей формуле:
где r- радиус при вершине резца, ρ- радиус округления режущей кромки, δип - величина износостойкого покрытия
Для обработки поверхностей инструментами без износостойких покрытий и с незначительной величиной округления режущей кромки, можно принять δип=0; ρ=0.
2. Исследование изменения составляющих сил резания в зависимости от кинематических углов.
Размерный износ можно найти по следующей формуле:
где r- радиус при вершине резца, ρ- радиус округления режущей кромки, δип - величина износостойкого покрытия
Для обработки поверхностей инструментами без износостойких покрытий и с незначительной величиной округления режущей кромки, можно принять δип=0; ρ=0.
Целевая функция может быть представлена в виде:
Ограничения, имеющие вид позиномов.
Где
;
;
.
Степень сложности задачи.
Двойственная функция.
Построим матрицу экспонент.
γ |
r |
-1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0.5 |
Найдем двойственные переменные
Максимальное значение двойственной функции
Выражения для определения оптимальных значений оптимизируемых параметров:
Решение поставленной задачи реализуем в среде Excel Ms
Ниже приведен пример определения оптимальных углов в зависимости от обрабатываемого материала и и установки резца
