ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 25 № 2 2023 52 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ станочной технологической системы стараются найти минимум указанного выражения [19]. Очевидно, что установление типа структуры параметрического ряда оказывает существенное влияние на запас способностей отдельных его членов. Так, для обеспечения максимальной эффективности гибридного металлообрабатывающего оборудования при его проектировании необходимо стремиться к такому построению технологической системы, при котором запас ее способностей имел бы наименьшее значение. Это требование достаточно хорошо выполняется и реализуется только в условиях массового типа производства. Однако в ситуации мелкосерийного и единичного производства фактор необходимого повышения гибкости технологического оборудования выходит на первый план, вынуждая создавать станки с увеличенным значением допустимой величины запаса способностей, что неизменно приводит к некоторому снижению их эффективности. Решением указанной проблемы, т. е. нахождением варианта наиболее рационального использования гаммы универсальных станков является равенство условных средних потерь для всех членов параметрического ряда 1 2 const i m R R R R = = = = = = , (2) где m – количество членов типоразмерного ряда. При формировании параметрических рядов металлообрабатывающих станков стандартизации подвергается их основной параметр. Например, для токарных станков это диаметр обработки над станиной, а для фрезерного металлообрабатывающего оборудования – ширина стола. В этом случае соотношение между основными параметрами соседних членов ряда и будет определять их нормативный запас способностей. Принимая во внимание данный факт, зависимость (1) может быть трансформирована в целевую функцию вида ( ) 1 1 1 1 min 1 m i i i i i R RC p = ⎡ ⎤ ⎧ ⎫ ϕ = − − Ψ ≤ → ⎢ ⎥ ⎨ ⎬ ϕ − ⎢ ⎥ ⎩ ⎭ ⎣ ⎦ ∑ , (3) где i i UC DC Ψ= – коэффициент использования способностей металлообрабатывающего станка. Поскольку по мере роста основного параметра оборудования происходит увеличение приведенных затрат, то из анализа выражения (3) следует, что равенство условных средних потерь для всех станков гаммы можно обеспечить, если параметрический ряд будет построен с переменным знаменателем [19, 71]: 1 2 i m ϕ > ϕ > > ϕ > > ϕ . (4) Необходимо отметить, что значения i ϕ целесообразно изменять в геометрической прогрессии со знаменателем δ. Дополнительным вариантом решения задачи обеспечения требования (2) для всех членов параметрического ряда является формирование условий, при которых размеры эксплуатируемых режущих инструментов или обрабатываемых деталей X будут приближены к максимально допустимым. Логическим следствием такого условия будет неизбежное уменьшение диапазонов варьирования D параметра X с увеличением габаритов технологического оборудования [19, 71]: 1 2 i m D D D D > > > > > . (5) В свою очередь, способность предприятия достаточно быстро переходить на выпуск новой продукции на базе существующего оборудования (или по крайней мере с минимальной его заменой), т. е. мобильность станочного парка, также должна быть обеспечена при синтезе параметрических рядов. Это дополнительное условие достигается посредством перекрытия размерных диапазонов у отдельных членов параметрического ряда. Однако, как уже отмечалось ранее, многократное дублирование, значительно повышая затраты на изготовление и эксплуатацию станочного оборудования, по существу нивелирует все усилия, направленные на улучшение его мобильности. Многочисленные статистические исследования в промышленно развитых странах показали, что распределения размеров инструментов и обрабатываемых на металлорежущих станках поверхностей обычно имеют одномодальный характер с положительной асимметрией. Доказано, что для станков определенного типоразмера параметр X обычно имеет логарифмически нормальное распределение [19, 20, 71, 72]: 2 2 ( ) 2 1 ( ) 2 i i y y i i f y e − − σ = σ π , где y – натуральный логарифм случайной величины X; i y – среднее значение (математическое
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1