Выбор рациональных технологических режимов операции шародоводки на станке с новой кинематикой

При анализе технологичности важным фактором наряду с полнотой учета влияния конструктивных особенностей деталей на технологические аспекты их изготовления в условиях конкретной производственной системы является упорядочение и обоснование сопоставления критериев, используемых при ее количественной оценке. Производственная технологичность деталей обусловливает эффект при технологической подготовке производства, а также в процессе производства и контроля качества изделия. Таким образом, в качестве единого критерия технологичности конструкции целесообразнее всего использовать ее экономическую целесообразность при заданных номенклатуре, объемах изготовления и условиях производства.

В представленной последовательности оценки производственной технологичности деталей вычислительные процедуры разделены по функциональным задачам на две группы. В задачу первых входит отсев деталей, изготовление которых невозможно в условиях данной производственной системы с установлением конструктивно-технологических причин. В задачу вторых входит технико-экономическое заключение о соответствии комплекта обрабатываемых деталей возможностям конкретной производственной системы.

Проведенные исследования позволили предложить и обосновать комплект дополнительных к традиционно используемым критериев для оценки технологичности деталей на этапе их производства в общем жизненном цикле изделий, и установить взаимосвязи между этими критериями и эффективностью функционирования механообрабатывающих систем в конкретных производственных условиях.

ЛИТЕРАТУРА

1. Бочкарев П.Ю. Системное представление планирования технологических процессов механообработки / П.Ю. Бочкарев // Технология машиностроения. 2002. № 1. С. 10-14.

2. Бочкарев П.Ю. Планирование технологических процессов в условиях многономенклатурных механообрабатывающих систем. Теоретические основы разработки подсистем планирования маршрутов технологических операций: учеб. пособие / П.Ю. Бочкарев, А.Н. Васин. Саратов: СГТУ, 2004. 136 с.

3. Суслов А.Г. Инженерия поверхности деталей / А.Г. Суслов. М.: Машиностроение, 2008. 320 с.

4. Кане М.М. Управление качеством продукции машиностроения: учеб. пособие / М.М. Кане. М.: Машиностроение, 2010. 416 с.

Бокова Лариса Геннадьевна - Bokova Larisa Gennadievna -

ассистент кафедры «Проектирование Junior Research Staff Member

технических и технологических комплексов» of the Department of «Design of Technical Саратовского государственного технического and Technological Complexes» of the Saratov университета State Technical University

Статья поступила в редакцию 04.05.2011, принята к опубликованию 24.06.2011

УДК 537.534, 620. 179. 112

А.Н. Виноградов, Р.А. Константинов

ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ ОПЕРАЦИИ ШАРОДОВОДКИ НА СТАНКЕ С НОВОЙ КИНЕМАТИКОЙ

Статья посвящена выбору рациональных технологических режимов операции шаро-доводки на станке с новой кинематикой.

Оптимизация, выбор рациональных режимов, станок с новой кинематикой

A.N. Vinogradov, R.A. Konstantinov

CHOICE OF RATIONAL TECHNOLOGICAL MODES TO OPERATIONS AN BRING BALLS ON TOOL WITH NEW CINEMATICS

Article is devoted to the rational choice of technological modes of operation refinement of balls in the machine with the new cinematics.

Орйш12а1;юп, rational choice mode, the machine with the new cinematics

Предложена конструкция станка для доводки шаров, в которой имеется обрабатывающий диск, удерживающая чаша, на внутренней поверхности которой нанесен фрикционный слой. За счет исключения термодеформационных процессов отсутствует поверхностный дефектный слой, что достигается использованием материалов диска, не содержащих или ма-лосодержащих углерод [1]. На данную конструкцию получен патент [2].

Для обеспечения стабильности и экономической целесообразности процессов операции шародоводки на станке с новой кинематикой необходимо задавать оптимальные технологические режимы обработки. Для решения этой задачи можно применить метод линейного программирования или симплекс - метод, позволяющий по заданным исходным параметрам процесса определить экстремальные параметры оценочной функции. Ранее [1, 2] были получены некоторые экспериментальные зависимости, которые характеризуют технические ограничения процесса тангенциального точения. В качестве критерия оптимальности была выбрана наименьшая себестоимость операции или машинное время, так как режимы шародо-водки, обеспечивающие наименьшее машинное время, являются наиболее экономичными.

Примем в качестве оценочной функции уравнение машинного времени за единицу длины резания:

г C

f=nLF;

где С - постоянный коэффициент, C = jk; F - нагрузка, прикладываемая к чаше, Н; ф - точностной коэффициент (для шаров нормальной точности 1); n - частота вращения чаши станка, мин-1; k - припуск на сторону, мм; L - длина рычага, мм.

На основании неравенств технических ограничений и уравнения (1) должен быть выбран рациональный режим обработки.

Выберем в качестве технических ограничений уравнения, полученные в результате экспериментальных исследований процесса, а также ограничения технологических факторов, взятые из литературных данных [3]. Выражение технического ограничения имеет вид

nUv £ ;

FxvL"vnrv

где Cv - постоянный коэффициент, характеризующий нормативные условия шародоводки ( Cv =47); d - диаметр шара (d =7,8 мм); Kv - точностной коэффициент ( Kv=1); N - число шаров в партии (N = 166 шт.); m - показатель относительной стойкости (m =0,2); F - нагрузка, прикладываемая к чаше; L - длина рычага; n - частота вращения чаши; xv, yv, zv, uv, rv - показатели степеней (xv = 0,1; yv = 0,8; zv = 0; uv = 0; rv = 0) .

В качестве факторов оптимизации выбираем частоту вращения чаши п, рычаг, прикладываемый к чаше Ь и нагрузку на чашу Е.

Запишем систему ограничений с учетом выбранных факторов и оценочной функции:

А „

1,441-10-

• Е"

- Е "

1,765 • 104

А,

7,379 • 104

пЬо,хр о,1 £ 318 • 47 • 1-7,8 166;

п £ 34; п > 96; Ь £ 12; Ь > 24; Е £ 1400; Е > 4800;

I =

С

пЬЕ

Прологарифмируем правые и левые части неравенств (2) и обозначим правые части через В1, В2.. В10, обозначив логарифмы факторов процесса 1п п - х1,1п Ь - х2, 1п Е - х3 и преобразуя систему неравенств и оценочную функцию, приведем ее к каноническому виду и введем искусственный базис для того, чтобы полученная система ограничений имела полный единичный базис, которому соответствует опорное решение системы.

- 3,01х1 - х4 = Б{;

- 0,401х2 - 1,884х3 - х5 = Б2;

- 0,988х2 - 2,32х3 - х6 = Б3; х1 + 0,8х2 + 0,1х3 + х7 = Б4;

х - х = Б

х2 + х10 = Б7; х2 - х11 = Б8 ;

х3 + х12 = Б9;

х - х = Б

3 13 10

/0 =

Решение системы (3) представляет собой область, содержащую оптимальные значе-

Л Л Л

ния х1, х2, х3 . Решение данной системы произведено симплекс-методом с помощью программы МаШСАО 2000. Решение подобных задач описывается в [3]. Для данного решения оптимальными будут значения факторов со следующими координатами:

х1 = 6,8669; х2 = -3,5065; х3 = -2,9957 . Тогда оптимальные значения технологических режимов будут равны:

3.01

п

6

0,401

1,884

Ь

Ь

п = вХ1опт = 84мин-; Ь = еХ2опт = 14мм; р = ехзопт = 4800мм.

ЛИТЕРАТУРА

1. Повышение качества шаров подшипников 180302 / В.Г. Куранов, А.Н. Виноградов, Р. А. Константинов // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2009. № 3 (41). С. 127-130.

2. Станок для доводки шаров / Куранов В.Г., Виноградов А.Н., Константинов Р. А. Заявка на конструкцию РФ, № 2009115111 от 20.04.2009. Положительное решение о выдаче патента на изобретение.

3. Горанский Г.К. Автоматизация технического нормирования работ на металлорежущих станках с помощью ЭВМ / Г.К. Горанский, Е.В. Владимиров, Л.Н. Ламбин. М.: Машиностроение, 1970. 224 с.

Виноградов Александр Николаевич —

доктор технических наук, профессор кафедры «Автомобили и автомобильное хозяйство» Саратовского государственного технического университета

Vinogradov Aleksandr Nikolaevich -

Doctor of Technical sciences, Professor of the Department of «Automobiles and automobile sector» of Saratov State Technical University

Константинов Роман Александрович -

аспирант кафедры «Автомобили и автомобильное хозяйство» Саратовского государственного технического университета

Статья поступила в редакцию 20.05.2011, принята к опубликованию 24.06.2011

Konstantinov Roman Aleksandrovich

post-graduate student of «Automobiles and automobile sector» of Saratov State Technical University

УДК 629.113.004.67

А.С. Денисов, Р.И. Альмеев

ПОВЫШЕНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПОДШИПНИКОВ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРЕДПУСКОВОЙ СМАЗКИ

Статья посвящена проблеме обеспечения надёжности двигателей при низких температурах. Проведён анализ причин возникновения повышенных пусковых износов двигателей. Разработано устройство предпусковой смазки, способствующее оптимизации параметров смазочного процесса на режимах пуска и прогрева. По результатам стендовых испытаний сделаны выводы об эффективности предложенного устройства.

Надёжность; пусковые износы; устройство предпусковой смазки; испытания; эффективность