Obrabotka Metallov. 2016 no. 3(72)

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (72) 2016 25 ТЕХНОЛОГИЯ мента; С р.э – цена одного режущего элемента, руб.; z – число режущих элементов. ÷ ç.è ç.ï p Ñ Ç , 60 t in  z (3) где t з.п – время на заточку одного режущего эле- мента, мин; С ч – часовая ставка станочника, руб/ч; i – допустимое число переточек режущих элементов. ÷ ç.ï Ñ Ð , 60 Î  (4) где Р – ресурс режущего инструмента, мин. В настоящем исследовании ресурс определя- ется временем работы режущего инструмента от начала его эксплуатации до полной выработки: ð Ð , Tin  (5) где Т – период технологической стойкости режу- щего инструмента, мин. Затраты на электроэнергию рассчитываются исходя из энергозатрат за весь ресурс режущего инструмента, причем средняя мощность резания рассчитывается эмпирически на основе трех и более испытаний при обработке детали на ис- следуемом оборудовании.  ý Ý PC , N (6) где N – средняя мощность резания при обработ- ке исследуемым инструментом, кВт; С э – стои- мость электроэнергии, руб./кВт·ч. 9 ì Ñ 10 , Ì Q      (7) где Q – объем материала, снятый за ресурс режу- щего инструмента, мм 3 ; ρ – плотность обрабаты- ваемого материала, кг/м 3 ; С м – стоимость одного килограмма обрабатываемого материала, руб/кг. Подставив выражения (2)–(7) в формулу (1) получим: z z            è ð ð.ý ç.ï ÷ ð 9 ð ÷ ð ý ì Ç Ñ Ñ Ñ 60 Ñ 60 C C 10 . n t in / Tin / NTin Q (8) Для оптимизации технологического процес- са используется удельная величина затрат про- изводства, приведенная к объему материала, снятого за ресурс режущего инструмента:  Ç ÏÇ ; Q (9)   ð ÐÏ Ï, Q Tin (10) где П – производительность непрерывной обра- ботки, мм 3 /мин. Подставив выражения (8), (10) в формулу (9), получим: z z           è ð ý ç.ï ÷ ð 9 ÷ ý ì Ñ Ñ Ñ 60 ÏÇ Ï Ñ 60 C C 10 . Ï p n t in / Tin / N (11) Первое слагаемое в формуле характеризу- ет затраты на режущий инструмент, второе – стоимость труда рабочего и энергозатрат, а тре- тье – стоимость основных материалов. В формуле (11) зависимость приведенных за- трат от режимов резания выражена неявно. Для установления функциональной связи в явном виде выразим производительность непрерывной обработки и период стойкости режущего ин- струмента через режимы резания. Производительность непрерывной обработ- ки при фрезеровании определяется по формуле z z     â â Ï , TS ntb ltb T t T t (12) где l – длина пути, пройденного режущим ин- струментом за период стойкости, мм; t – глуби- на фрезерования, мм; b – ширина фрезерования, мм; t в – вспомогательное время, затрачиваемое на смену изношенного режущего инструмента и подналадку станка, мин; S z – подача на зуб фре- зы, мм/зуб; z – число зубьев фрезы; n – частота вращения шпинделя станка, мин –1 . С увеличением серийности производства применяются различные приспособления и средства автоматизации, сокращающие вспомо- гательное время. Так, для единичного производ- ства время t в будет максимальным, а для массо- вого производства – минимальным. Период стойкости режущего инструмента Т определяется некоторой функцией, которая мо- жет быть получена в результате эксперименталь- ных исследований. При варьировании параметров технологиче- ского процесса изменяется расчетное значение приведенных затрат, которое должно быть ми- нимальным для оптимальных условий произ- водства.