Obrabotka Metallov 2015 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (69) 2015 7 ТЕХНОЛОГИЯ ные зависимости дают вогнутые поверхности отклика, и расчет оптимального режима реза- ния в этом случае становится неопределенной задачей из-за отсутствия экстремума стойкост- ной функции [20, 21]. Кроме того, располо- жение линий равного уровня минутных подач  0 M S S n [мм/мин] на поле факторного про- странства в традиционном нормировании обыч- но эквидистантно линиям равного уровня стой- костей, что также приводит к неопределенности при решении поставленной задачи. Поэтому за режим обработки на практике принимается ре- жим на технологических ограничениях (режимы предельной прочности инструмента, предельные подачи инструмента по критерию максимальной шероховатости обрабатываемой поверхности и т. п.), что является малоэффективным решением для других условий обработки или режимов ми- нимума затрат. Алгоритм формирования банка данных реко- мендуемых режимов резания в традиционном нормировании на первом этапе заключается в обработке результатов стойкостных эксперимен- тов при определенных фиксированных условиях резания (материал сверла, вылет сверла, геоме- трия заточки, использование СОЖ, тип сверла) для обрабатываемого материала, который при- нимается за базис. При сравнении с другими материалами используется коэффициент обраба- тываемости îáð K , за начальную базу принима- ются условия [2], при которых принимают рав- ным îáð K = 1 (за основу берется стойкость инструмента). Целью данной статьи является описание но- вой методики нормирования режимов резания, ее базы, а также рекомендации по ее использова- нию, включая оптимизацию режимов по крите- рию минимума затрат, применения поправочных коэффициентов для условий обработки деталей, отличных от базовых условий. Методика исследования процесса резания с использованием стойкостных экспериментов В традиционной методике режимы резания определяются вдоль стойкостных линий рав- ного уровня на поле двухфакторного простран- ства, определяемых степенными зависимостя- ми в действующих стандартах. В предлагаемой методике – вдоль характеристических линий и поверхностей, выявляемых при обработке стой- костных экспериментов (с учетом применения новых математических экспоненциальных моде- лей стойкости инструмента). При этом устраня- ется эффект неопределенности при назначении режима резания, характерный для традиционно- го нормирования. В этой методике используют- ся стойкостные модели, хорошо согласующиеся с данными экспериментов, что, в свою очередь, позволяет снизить ошибки нормирования и шире использовать экстраполяционные возмож- ности применяемых характеристических по- верхностей. Кроме того, предлагаемая методика приводит к снижению общего количества трудо- емких стойкостных экспериментов при оцени- вании параметров моделей и дает возможность при нормировании режимов обработки получать реально значимый экономический эффект. В систему базовых моделей процесса резания включаются: стойкость инструмента L , [мм] – общая длина просверленных отверстий до мо- мента затупления сверла; осевая сила îñ Ð , [Н]; крутящий момент êð Ì , [Н  мм]; температура резания t , [  C]. Так же как и в традиционных методиках нормирования, основная роль отво- дится стойкости инструмента. От выбора моде- ли стойкости во многом зависит качество и точ- ность нормирования режимов резания. В предыдущих работах авторов [20–22] в ка- честве базовой предлагается использовать экс- поненциальную модель стойкости                            2 2 0 exp n s n s n a S a L A b b . (1) Параметры модели имеют простой физиче- ский смысл: А – характеризует максимальное значение стойкости на поле факторного про- странства; , s n a a – характеризуют координаты этого максимума стойкости; , n s b b – характери- зуют полуоси эллипса стойкости на заданном уровне A/ 2,73 в координатах 0 , n S . Оптимизация технологических условий обра- ботки деталей включает в себя решение различ- ных технологических, экономических, конструк- торских и организационных задач. В качестве критериев оптимизации обычно принимают: • критерий максимума стойкости режущего инструмента;