Исследование технико- экономических показателей работоспособности восстановленных МНП

Одним из существенных способов снижения себестоимости продукции является применение высокопроизводительного и вместе с тем максимально дешёвого режущего инструмента [1-4]. Поскольку производительность и дешевизна понятия противоположные (применительно к инструменту), то всегда существует необходимость поиска «оптимального» варианта. Оценка эффективности МНП связана с тем , что на рынке представлено огромное количество фирм-производителей данного металлорежущего инструмента. Большое число МНП требуют конкретного подхода к оценке конкурентности их применения на различных технологических операциях [5]. Практика использования пластин показывает, что в зависимости от глубины резания t при черновых, получистовых и чистовых режимах резания эффективность их применения изменяется [6].

Рассмотрим применение МНП при чистовой и черновой обработке стали 09Г2С на токарнокарусельном станке с ЧПУ 1А512Ф3.

Чистовая обработка соответствовала производительности Q от 20 см³/мин до 50 см³/мин с

режимами: V_р = 200 м/мин , s = от 0.2 мм/об до 0,5 мм/об , t = 0,5 мм ;

Черновая обработка позволяет получать Q от 70 см³/мин до 180 см³/мин , что соответствует следующим режимам: V_р = 120 м/мин , s = от 0.2 мм/ об до 0,5 мм/об , t = 3 мм .

Производительность процесса Q см³/мин определялась как:

Q = Vр.s.t, где Vр – скорость резания, м/мин; s – подача мм/ об; t – глубина резания, мм.

Для оценки эффективности процесса точения определялась экономическая целесообразность использования МНП по двум критериям:

• -    скорость потери стоимости грани K_м в €/см³ ;

• -    стоимость снятия 1 м³ стружки S(1м³) в €.

Величина K_м показывает сколько средств, вложенных в покупку режущей грани, теряется после снятия каждого 1 см³ материала и рассчитывалась по следующей формуле:

K м = Si / Q . t ст , где Q , скорость снятия стружки (производительность), см³/мин ;

• t _ст , стойкость одной грани пластины , мин ;

Si , цена каждой режущей грани (кромки) пластины, €.

Стойкость испытуемой режущей грани определялась как:

t_cm = V_м / Q , мин, где V_м – объём стружки, снятый одной гранью с каждой обработанной заготовки в см³.

Величина V_м= 500 π ( d₁ + d₂) ^. t ^. l (см³) , где d₁ и d₂- диаметры заготовки до и после обработки в мм , l – длина обработанной поверхности в мм, t – в мм.

Зная рыночную стоимость пластины, а также зная количество режущих граней (кромок) режущего инструмента, вычисляется стоимость одной грани как отношение стоимости инструмента к количеству его граней.

Si=S/n, где S – рыночная стоимость пластины от производителя;

• n    – количество режущих кромок.

Величина S ( 1м³ ) показывает сколько финансовых средств придётся затратить производству, чтобы удалить лишний материал (припуск) суммарным объёмом 1 м³ с заготовок из одинакового материала, если работать пластиной S_i со стойкостью t_ст и производительностью Q на станке при стоимости одного нормочаса работы станка S_нч .

S ( 1м³ ) = 10⁶/Q(S_нч /60 + Si/t_ст), € .

Амортизация станка и труд наладчика по замене МНП включены в стоимость нормочаса.

Сравнение S(1м³) и К_м полученных при производственных испытаниях позволит выявить наиболее эффективный инструмент (МНП), который работает как с максимальной производительностью, так и с минимальной стоимостью.

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ МНП

Предложена методика получения максимальной производительности процесса точения при минимальной стоимости инструмента от применения покупных, восстановленных непе- ретачиваемых пластины с покрытием и без него в опытно-промышленных условиях [7- 9 ].

Следует отметить, что в данной методике не учитывались следующие факторы: жёсткость СПИД, качество СОЖ, износ оборудования, человеческий фактор, стабильность физико-химических свойств металла и пр.

Проведены серии экспериментов, в которых устанавливали единые режимы чистового точения для покупных, восстановленных не-перетачиваемых пластины с покрытием и без него: глубиной резания t = 0,5 мм, подачей s = 0,2 – 0,5 мм/об , скоростью резания V_р= 200 м/ мин . Средняя стоимость 1-го нормочаса работы токарно-карусельном станке с ЧПУ 1А512Ф3 составила S_нч = 73 € .

Исходные данные расчета К_м при производительности Q₁ = 20 см³/мин :

Покупная пластина №1 - стоимость грани S_ia =1.9 € .

Переточенна я пластина (без покрытия) №2 стоимость грани S_ia =0,34 €.

Переточенная пластина (с покрытием) №3 со стоимостью грани S_ia =0,69 € .

Результаты испытаний пластин приведены на рисунках 1, 2.

Из приведенных данных видно, что с увеличением подачи стойкость покупных пластин увеличилась с 22 до 32 мин, а стойкость восстановленных уменьшилась с 25 до 16 мин. Применение покрытия из TiN для восстановленных пластин повысило стойкость на 15-25 %.

Рис. 1. Влияние подачи s на стойкость инструмента при чистовых режимах резания: t = 0,5 мм, Vр=200 м/мин

* поку

• пере томе иная