Оптимізація токарної обробки валів у серійному виробництві - Автореферат

В залежності від конструктивно-технологічних особливостей деталей та величини виробничої програми вали середніх розмірів можуть оброблятися на токарно-гвинторізних верстатах з ручним управлінням (РУ), токарних патронно-центрових верстатах з ЧПК, багаторізцевих і копіювально-багаторізцевих токарних напівавтоматах. Відсутні методики, що дозволяли б з високою достовірністю та мінімальною трудомісткістю обґрунтувати техніко-економічну доцільність використання певної моделі верстата для обробки конкретної деталі. Тема дисертації повязана з науковим напрямком досліджень кафедри технології машинобудування та металорізальних верстатів НТУ "ХПІ", по підвищенню ефективності процесів механічної обробки, що входить в комплексні цільові науково-технічні програми України КЦНТП-14 і КЦНТП-22. Робота виконувалася у відповідності до договору про науково-технічне співробітництво кафедри технології машинобудування та металорізальних верстатів НТУ "ХПІ" та Державного підприємства Харківський машинобудівний завод "ФЕД", де здобувач був виконавцем. На основі системного аналізу часових співвідношень елементів робочих циклів обробки на різних типах токарних верстатів і їх впливу на інтенсивність формоутворення, а також економічних витрат запропонована методика вибору найвигіднішого варіанту токарної обробки валів з урахуванням їх конструктивно-технологічних характеристик, величини виробничої програми та оптимального рівня концентрації технологічних переходів, до якої входять: - запропонована методика техніко-економічного обґрунтування умов ефективного використання токарних верстатів на основі укрупненого нормування процесів токарної обробки на різних типах токарних верстатів;Виробничий досвід експлуатації верстатів з ЧПК свідчить про те, що при обробці валів середньої складності підвищення продуктивності порівняно з токарно-гвинторізними верстатами з РУ становить 1,9 ... Враховуючи те, що непродуктивні витрати часу при обробці на токарних верстатах з ЧПК складають не більше 25 ... При виготовленні досить великих виробничих партій деталей на багаторізцевих і копіювально-багаторізцевих токарних напівавтоматах продуктивність обробки в значній мірі залежить від режимів різання, раціональної структури багаторізцевих наладок та ефективної стратегії обслуговування інструментів. Як показав аналіз виконаних раніше досліджень, стосовно багаторізцевої обробки при розрахунках швидкості різання доцільно використовувати стійкісну залежність, запропоновану проф. Тому нами запропонована методика укрупненого визначення норм часу з використанням критерію інтенсивності формоутворення, структура якого відповідає структурі норми часу на операцію та показника штучної продуктивності обробки, а саме: технологічна продуктивність процесу механічної обробки визначається технологічною інтенсивністю формоутворення WT, циклова інтенсивність формоутворення WЦ відповідає цикловій продуктивності, а нормативна інтенсивність формоутворення WH, що розраховується з використанням штучного часу, визначає фактичну продуктивність .В результаті аналізу вітчизняних та зарубіжних досліджень, присвячених оптимізації процесів токарної обробки валів в умовах серійного виробництва, яке відзначається широкою номенклатурою деталей та великим розкидом розмірів виробничих програм, а також багатоваріантністю технологічних процесів, установлено, що основним фактором підвищення ефективності токарної обробки валів є вибір оптимального варіанту технологічного процесу з урахуванням конструктивно-технологічних характеристик оброблюваних деталей, величини виробничої програми та оптимального рівня концентрації технологічних переходів на токарних операціях. Техніко-економічне обґрунтування області ефективного використання різних типів токарного металорізального обладнання (токарно-гвинторізних верстатів з РУ, токарних верстатів з ЧПК, багаторізцевих і копіювально-багаторізцевих токарних напівавтоматів) здійснюється за розробленою методикою на основі укрупненого нормування часу обробки валів на різних типах токарних верстатів з використанням критерію інтенсивності формоутворення. Теоретично та експериментально обґрунтована можливість та ефективність паралельної концентрації технологічних переходів на токарних верстатах з ЧПК, що мають револьверні інструментальні головки, та отриманий патент України на спосіб багаторізцевої обробки і конструкцію багаторізцевого тримача, як пристрою, за допомогою якого здійснюється багаторізцева обробка на токарних верстатах з ЧПК. Результати моделювання напружено-деформованого стану різців, установлених в багаторізцевому тримачі, методом кінцевих елементів, а також експериментальними дослідженнями підтверджують високі точнісні можливості багаторізцевої обробки на токарних верстатах з ЧПК. Запропонована методика комплексної оптимізації багатоінструментної обробки на багаторізцевих та копіювально-багаторізцевих напівавтоматах, до якої входить обґрунтування оптимальної кількості різців у наладці, вибір найвигіднішої стійкості багатор

Основний зміст роботи