Оптимизация количества стадий обработки заготовок машиностроительных деталей

Автор: Гузеев В.И., Шаламов В.Г., Морозов А.В.

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностроение @vestnik-susu-engineering

Рубрика: Технология

Статья в выпуске: 4 т.24, 2024 года.

Бесплатный доступ

Производительность механической обработки при изготовлении деталей машиностроительных изделий определяется временем, затрачиваемым на формообразование поверхностей в соответствии с чертежом и количеством стадий обработки, необходимых для достижения заданной точности детали из заготовок той или иной точности. В связи с известным свойством технологической системы, связанным с технологической наследственностью погрешностей детали от погрешностей заготовки, уточнение размеров заготовки проводится в несколько стадий. Необходимое количество стадий обработки (уточнения) заготовки зависит как от свойств самой технологической системы, так и от степени разброса входных параметров заготовки и режимов ее обработки. Кроме того, в связи с тем, что процесс уменьшения погрешности заготовки зависит от поля рассеивания ее размеров, требуемое количество стадий обработки для достижения заданной точности в основном определяется изменением размера динамической настройки на каждой из них. При этом сама величина размера обычно корректируется изменением статической настройки. Размер динамической настройки возникает в результате упругих перемещений элементов технологической системы под действием сил резания. Чем больше размер динамической настройки отличается от настроечного размера (размера статической настройки), тем больше погрешность выполняемого размера. Погрешности, вызываемые колебаниями размеров динамической настройки, трудно компенсируются, так как они зависят от многих параметров: от прочностных свойств обрабатываемого материала, режимов резания, параметров режущего инструмента и его износа, жесткости технологической системы и др. В статье изложен подход нахождения таких сочетаний параметров технологического процесса, которые обеспечивают наименьшее время изготовления деталей и заданную точность. Для параметрической оптимизации рассмотрены выявленные закономерности влияния основных параметров технологического процесса на коэффициент уточнения размеров заготовки на каждой стадии обработки.

Еще

Стадии обработки, режимы резания, токарная обработка, свойства обрабатываемого материала

Короткий адрес: https://sciup.org/147247591

IDR: 147247591   |   DOI: 10.14529/engin240404

Список литературы Оптимизация количества стадий обработки заготовок машиностроительных деталей

  • Метелев Б.А., Козлова Е.А. Выявление этапов обработки деталей типа вал в условиях конкретного предприятия // Прогрессивные технологии в машино- и приборостроении: межвуз. сб. статей. Нижний Новгород – Арзамас: НГТУ, 2003. С. 43–47.
  • Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с числовым программным управлением. Часть 2. Нормативы режимов резания. М.: Экономика 1990. С. 472.
  • Метод синтеза в САПР технологических процессов [Электронный ресурс]. URL: http://gendocs.ru/v38630/?download=18 (дата обращения: 18.11.2024).
  • Нгуен Ван Кыонг. Общая методология оптимизации режимов резания // Известия ТулГУ. Технические науки. 2011. Вып. 6. Ч. 2. С. 253–263.
  • Agapiou J.S. The optimization of machining operations actions based on a combined criterion. Part 2: Multipass operations // J. Eng. Ind. Trans. ASME. 1992. No. 114. P. 508–513.
  • Shin Y.C., Joo Y.S. Optimization of machining conditions with practical constraints // Intern. J. of Proeducation Research. 1992. Vol. 30, No. 12. P. 2907–2919.
  • Адаменко В.М. Теоретические предпосылки оптимизации процесса резания по энергопотребляющим показателям технологического оборудования // Машиностроение: сб. науч. трудов; под ред. И.П. Филонова. – Минск: Технопринт, 2001. Вып. 17. 398 с.
  • Мрочек Ж.А., Адаменко В.М., Адаменко Д.В. Оптимизация параметров формообразования поверхностей резанием по энергопотребляющим показателям технологического оборудования // Вестник Брестского государственного технологического университета. 2007. С. 54–57.
  • Сидорчик Е.В. Оптимизация процесса резания в системах автоматизированного программирования для обработки на станках с ЧПУ // Международный научно-исследовательский журнал. 2013. № 8 (15). URL: https://research-journal.org/archive/8-15-2013-august/optimizaciya-processa-rezaniya-v-sistemax-avtomatizirovannogo-programmirovaniya-dlya-obrabotki-na-stankax-s-chpu (дата обращения: 13.11.2024).
  • Machining: fundamentals and recent advances / ed. J. Paulo Davim. Springer, 2008. 361 p.
  • Носиров И.С., Белов А.М. Оптимизация параметров процесса резания токарного станка с ЧПУ с использованием генетического алгоритма // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ». 2020. № 2. С. 73–77.
  • Cus F., Baltic J. Optimization of cutting process by GA approach // Robotics and Computer-Integrated Manufacturing. 2003. No. 19. Р. 113–121.
  • Al-Ahmar R., Al-Osaili A. A GA-based parameter design for single machine turning process with high volume production // Computers & Industrial Engineering. 2007. No. 50. Р. 317–337.
  • Домнышев А.А. Автоматизация расчета режима резания наружного продольного точения и сверления методом линейного программирования // Политехнический молодежный журнал. 2019. № 10. С. 1–12. http://dx.doi.org/10.18698/2541-8009-2019-10-539
  • Грубый С.В. Оптимизация процесса механической обработки и управление режимными параметрами. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014. 149 с.
  • Иващенко А.П. Методика выбора более эффективных режимов резания при токарной обработке металлов // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 6. URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=15420 (дата обращения: 13.11.2024).
  • Шальская Е.Е., Ивченко Т.Г. Оптимизация режимов резания при чистовом и тонком точении методом геометрического программирования // Прогрессивные технологии и системы машиностроения, 2010. Вып. 39. С. 91–95.
  • Новик Ф.С., Арсов Я.Б. Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования экспериментов. М.: Машиностроение; София: Техника, 1980. 304 с.
  • Klocke F. Manufacturing Processes. Cutting. Springer, 2011. 500 p.
  • Урманов М.Д., Хусаинов Р.М., Хисамутдинов Р.М. Поиск оптимальной области режимов резания на основе моделирования износа режущего инструмента // Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2021. Т. 9(3). DOI: 10.26102/2310-6018/2021.34.3.030. URL: https://moitvivt.ru/ru/journal/pdf?id=965. (дата обращения: 25.10.2024)
  • Хусаинов Р.М., Хисамутдинов Р.М., Урманов М.Д. Методика подбора режимов резания на основе контроля средней толщины стружки // Моделирование, оптимизация и информационные технологии, 2023. Т. 11(3). С. 1–10.
Еще
Статья научная