3.15.3 Выбор метода решения и схема алгоритма
На станке 2Н118 изменение частоты вращения шпинделя осуществляется ступенчато, так же, как и изменение подачи. В этом случае задача нахождения оптимальных режимов резания представляет собой задачу нелинейного математического программирования. Для решения задачи воспользуемся методом перебора узлов пространственной сетки, образованной значениями ступенчатых рядов частот вращения шпинделя и значениями ступенчатых рядов подач суппорта. При реализации этого метода на ЭВМ в каждом узле сетки независимых переменных и вычисляется значение целевой функции и функции ограничений. Из всех возможных сочетаний и , удовлетворяющих наложенным ограничениям, выбирается то, которое обеспечивает максимум целевой функции. Схема алгоритма для определения оптимальных режимов обработки приведена на рисунке 13.
Рисунок 13 – Схема алгоритма определения режимов резания на станках со ступенчатым регулированием скорости и подачи
3.15.4 Анализ результата
Результаты расчетов оптимальных режимов резания.
Исходные данные:
Операция 020 – вертикально - сверлильная; переход – 1; вид заготовки - штамповка; материал заготовки – сталь 40Х; вид обработки – сверление в сплошном материале с применением СОЖ; тип отверстия – глухое; диаметр отверстия – 6,7 мм; длина отверстия – 21 мм; врезание и перебег – 2 мм; жесткость технологической системы – средняя.
Используемое оборудование:
Наименование и модель станка –
вертикально-сверлильный 2Н118; мощность
привода главного движения – 1,5 кВт;
регулирование скорости – ступенчатое;
число ступеней скоростей – 9;
=2800
мин-1;
=180
мин-1; регулирование подачи
–ступенчатое;
=0,56
мм/об;
=0,1
мм/об; число ступеней подач – 6.
Инструмент:
Сверло из быстрорежущей стали Р6М5; рекомендуемый период стойкости сверла – 30 мин; заточка режущей части – нормальная.
Оптимальный режим сверления:
Скорость резания –
=14,7
м/мин; частота вращения шпинделя –
=700
мин-1; подача
=0,199
мм/об; подача
=170
мм/мин.
Прогнозируемые выходные параметры технологического перехода:
Основное время
=0,18
мин; период стойкости инструмента
=15
мин; крутящий момент
=3,93
Нм; осевая сила
=1382,526
Н; Мощность, затрачиваемая на резание
=0,403
кВт.
Технологический эффект
от результатов расчета оптимальных
режимов резания составит:
,
(74)
где
- основное технологическое время при
неавтоматизированном проектировании,
мин;
- основное технологическое время при
автоматизированном проектировании,
мин.
Подставляя все данные в формулу (74), получим:
=11,1%
Применение интегрированной системы технологической подготовки производства в системе автоматизированного проектирования позволяет повысить производительность и качество проектирования технологических процессов.
Это позволяет снизить затраты времени необходимые на проектирование, а тем самым снизить трудозатраты, что непосредственно оказывает влияние на себестоимость проектируемой технологии изготовления детали.
Применение интегрированной системы технологической подготовки производства является весьма актуальным, учитывая тенденцию повышения уровня автоматизации машиностроения.
4 Конструирование и расчёт приспособлений и инструментов
4.1 Пневматическое приспособление для фрезерования квадрата
4.1.1 Назначение и устройство приспособления
Приспособление пневматическое фрезерное предназначено для фрезерования квадрата на четырёх деталях на вертикально-фрезерном станке модели 6Р11 одновременно с двух сторон. Приспособление состоит из корпуса, на котором установлен пневмоцилиндр, приводящий в движение клиновую пару, которая в свою очередь через рычаг приводит в движение призмы, между которыми установлены детали. Четыре детали, одновременно устанавливаемые в приспособление, базируются с двух сторон с упором в торец. Для точной установки и закрепления приспособления на станке применяются две шпонки, закреплённые на нижней части корпуса и входящие в паз стола станка.
Расчёт приспособления на прочность, на точность и расчёт привода приспособления проводим согласно методике, изложенной в [5] и [2].