Выбор оптимального количества переходов. Методика решения задачи

- 19 W1w1  4. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫw0

4.1 ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО

КОЛИЧЕСТВА ПЕРЕХОДОВW0

4.1.1 Методика решения задачи.

Технологическая  операция  получения  детали  из заготовки может  включать  в  себя  несколько  технологических переходов.

Определение  рационального   количества  и   последовательности переходов для многих  операций механической обработки  является задачей  оптимизации  с  перебором  всех возможных комбинаций и вариантов обработки.

Последовательность  обработки  ступенчатых  цилиндрических поверхностей выполняется по нескольким схемам. В данной лабораторной работе рассматривается обработка поверхностей двумя способами: с tSmaxT и последовательным. При первом способе обработка очередной I-ой ступени ведется с максимальной величиной глубины резания tSmaxT и  последующей доработкой остатка предыдущий (I-1)

ступени. Второй способ состоит в последовательной  обработке на рассматриваемой длине детали всех  ступеней  обрабатываемой поверхности, начиная с максимальной и кончая  наименьшей. Причем, здесь первый проход выполняется с максимально допустимой глубиной резания tSmaxT, а следующий - с величиной, равной tSiT=ZSiT-tSmaxT, где ZSiT - величина припуска на I-ой ступени вала. Это выполняется при условии tSiT<=tSmaxT. В противном случае второй  проход должен быть повторно выполнен с глубиной tSmaxT, а затем  снят остаток припуска I-ой ступени.

Наиболее прогрессивным с точки зрения теории резания является вариант обработки поверхности с tSmaxT. В основе этого варианта лежит максимально возможное выполнение переходов  с глубиной  резания  tSmaxT,  что  обеспечивает   наибольшую  производительность обработки. Такой подход к решению задачи обеспечивает наименьшую длину рабочего хода, что, как  известно,  определяет основное время обработки.

Если принять длину каждой ступени вала lSiT=a,  то  нетрудно определить для рассматриваемых вариантов  длину  рабочего  хода

LSp.x.T последовательности  обработки всей  детали  (без  расчета перемещения инструмента на врезание). Для первого  варианта она будет равна  LSp.x.T=10а, а для второго - LSp.x.T=15а.

- 20 Рис.4.1.1 Варианты  последовательности  обработки  ступенчатых поверхностей детали: а) с tSmaxT, б) последовательная.

4.1.2 Алгоритм решения задачи.

Исходными данными для решения данной задачи являются:

1. Вид обрабатываемых поверхностей;

2. Число ступеней детали N ;

3. Диаметр и длина I-ой ступени детали;

4. Диаметр I-ой ступени заготовки;

5. Максимальная глубина резания t мм;

6. Метод обработки.

В   результате   проектирования   определяется  последовательность выполнения переходов  в  технологической  операции  и суммарная длина резания для конкретного метода обработки.

Алгоритм решения представлен в виде  схемы  головной программы  OBR  (рис.4.1.2)  и  двух   подпрограмм   OPTOB,   POSOB

(рис.4.1.3 и 4.1.4 соответственно).

В головной программе OBR выполняется  сравнительный анализ всех диаметров ступеней детали с последующим  выявлением максимального диаметра. При расчете внутренних поверхностей алгоритм реализует решение  задачи  относительно  минимального  диаметра ступени детали.

Дальше производится расчет правой и левой стороны детали и конечного числа переходов при первой установке  заготовки.

Алгоритм головной программы обеспечивает перебор вариантов в зависимости от заданной величины максимальной глубины резания и метода обработки.

Подпрограмма OPTOB моделирует обработку  детали  с  учетом следующих принципов :

- для сокращения суммарной длины резания  обработку  вести по возможности с наибольшей допустимой глубиной резания;

- 21 Рис.4.1.2 Схема алгоритма головной программы OBR.

- 22 Рис.4.1.3 Схема алгоритма подпрограммы OPTOB.

- 23 Рис.4.1.4 Схема алгоритма подпрограммы POSOB.

- 24 - для сохранения жесткости детали обработку желательно начинать со ступеней, имеющих наибольший диаметр;

- для сокращения вспомогательного времени стремиться обработать деталь за меньшее число переходов и рабочих ходов.

Программа POSOB моделирует последовательную  обработку  по всей длине вала.

При решении задачи расчет припуска  очередной  ступени выполняется по формуле

ZSiT=(DSi,maxT-DSi,minT)/2.

Проход  резцов  и  съем  металла  с  поверхности заготовки моделируется  программным  уменьшением  диаметра обрабатываемой ступени на удвоенную величину глубины резания.

Общая длина резания определяется как сумма  длин обрабатываемых ступеней заготовки на всех проходах:

ASiT=(lS1T+...+lSnT)

L=(AS1T+...+ASnpT)

где lSiT - длина I-ой ступени; np - число переходов.

Размеры ступенчатых заготовок определяются с  помощью таблицы 4.1.1, в которой приведены величины  припусков  на механическую обработку ступеней цилиндрических поверхностей детали.

Таблица 4.1.1