автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Программное управление режимами резания по критериям эффективности обработки



РОСТОВСШ-НА-ДОНУ ОГДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ

На правах рукописи УДК 658.516.3

ЦЕНЕНКО Ольга Анатольевна

ПРОГРАММНОЕ УПРАВЛЕНИЕ РШИАШ РЕЗАНИЯ ПО КРИТЕРИЯМ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБРАБОТКИ

Специальность 05.03.01 - Процессы ыэханичеокой и физико-

технической обработки! станки и инструменты

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ростов-на-Доцу - 1992

Работа выполнена в Ростовском-на-Дону ордена Трудового Красного Знамени институте сельскохозяйственного машиностроения

.Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Гордиенко В.И.

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Минаков B.C.

кандидат технических наук Антипов Е.Д.

Ведущее предприятие - ПО "Ростсельыаш"

Защита состоится "28" апреля 1992 года в Ю часов на заседании специализированного совету Д.063.27.03 при Ростовском на-Доцу ордена Трудового Красного Знакени институте сельскохозяйственного машиностроения: 344708, г. Ростов-на-Дону, ГСП-8, пл. Гагарина, I, РИСХЫ, ауд. 252.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Росгозского-на-Дону ордена Трудового Красного Знамени института сельскохозяйственного машиностроения.

Автореферат разослан п%Н" JhctjiwC^mz года.

Ученый секретарь П

специализированного совета ^Д

к.т.н. > доцент Диитриев

з .

(ЩЩ ХАЕШЕРИСВМ РА5Ш

¿ктуядькос'гь« 2зд.&ча яитепсНияаааи и поз:аснш эффективности произлсдстпа, стоящая перед нзродиохоэлйстээшш» комплекс»«, определяет нзобходммость поггсрния «роизводитзльности об'веотьг-н-. пого труд г., базируй г осл иа визяроимн новой т-пшики и чехиоло-гпи, научней ©ргакизацни проиьводег&п. Одг.ум из вгипяйаюс эламн-тои рационально!! организации производства является оптимизация рзяниов работы соеряцеиного мв?аллореяуг,бго оборудования.

Важность прсблеии выбора сптиичльного варианта ренина обработки обусловлена тем фактом, что ренинами резания в значительной степени определяется производительность труда, эффективность т-хеничэской обработки, выпуск высококачественной продукции.

Оптимизация режимов резания позволяет баз дополнительных объемов капитальных вложений в зависимости от выбранного критерия оптимальности повысить производительность или снизить себестоимость обработки.

Технологический процесс ыехаиичэской обработки деталей характеризуется комплекснш влиянием различных факторов,.вследствие чего проблема оптимизации режимов рэзания допускает каогообразнэ подходов и требует углубленного исследования.

В этой связи проблема выбора оптммэльних реяиыов резания на современном мегаллосЗрабатываощем оборудовании является актуальной задаче!) теории и практики обработки резанием, чго обусловило выполнение диссертационной работы в рамках координационной программы 0.16.10 "Гибкие автоматизированные производства", утвержденной постановлением ПШТ СССР от 30 октября 1985 г., /? 555.

Цель работы. Повышение производительности и сшеонио себе-отоимостл металлообработки иа основе программного управления рз-аимани рэзания.

.Методика исследования. В нолях теоретического исследования слияния различных факторов, характеризующих технологический процесс, на резки производительность и себестоимость обработки, для различных условии резания строятся математические модели процесса механической обработки деталей.

Пестрое» ¡ив моделей базируется на осковшес пояо£*внлях теории резания, математической теории надежности, теорж вероятностей, иетсдах классического анализа.

Целью экспериментов было установление зависимостей между па-

ял | I

рамстрами процесса обработки и проверка адекватности построенных Мгделей реальному процессу обработки деталей. Экспериментальные исследования проводились на агрегатных станках, станках-автоматах, стайксх с ЧПУ и гидрокопировалышх станках. Эксперименты по установлений фактических стойкостей режущего инструмента проводились на станке модели 1К62 с применением современной измерительной и регистрирующей аппаратуры. Математическое обобщение и обработка экспериментальной информации осуществлялись на основе математической статистики. Численный анализ моделей проводился с ири&энешеи 2ЕМ.

Научная новизна. Создан комплект моделей обработки деталей, предусматривающих варьирование реаиыов резания в условиях одно-и шогопорехсдной обработки.

На базе згих моделей разработаны методы оптимизации реаиыов резания, обеспечивающие максимальную производительность или минимальную себестоимость обработки детали для поотказной и профилактической схеы замены инструмента.

Установлены законы распределения времени безотказного резания инструмента при условии его предварительной приработки на пониженных скоростях резания и вероятностные закономерности распределений такого рода. Установлено, что при введении предварительной приработки инструмента характер'распределения не изменяется; коэффициент вариации в таком случае практически не изменяется и' может рассматриваться как постоянная величина.

Выявлены закономерности изнашивания твердосплавных пластин и без вольфрамовых твердых сплавов .парки СТ111Л, полученных ьятодом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) в условиях обработки с приработочныш периодами

Практическая ценность. Разработаны новые методики расчета оптимальных режимов резания. Использование расчетных огшшалышх режимов обеспачиваег повышение производительности и снижение себестоимости обработки. Предложенные методы позволяют производить сравнительную оценку и выбор вариантов обработки в альтернативных ситуациях.

Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы внедрены в производство на ПО"Ростсельыаш". Экономический эффект от внедрения новых режимов резания, обеспечивающих максимальную производительность или минимальную себестоимость обработки детали, составляет 50 тыс. руб.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной, работы

Б

докладывались я обоуидалпсь на Всесоюзных, ре с пуб лакано ках и зональных 'даучно-техтпеекцх конференциях а семинарах: " русификация и автоматизация отдгяочно-эачистной обработки дзтаяей, машин и прабороп", Роотсв-?,а-Дону, 198Я; "ПрдаененЕЭ прогреоскз-нызс инструментальных материалов н методоа повышения стойкости режущих инструментов", Краснодар, 1968; "Опыт создания н эксплуатации гибких автомагизироЕанних произволе тез иных систем ыеханз-часко!» обтаботка", Каев, ISGQ; "Пути повышения качества я надежности инструмента", Барнаул, 1989; "Новиа вас ою производите льшгз конструкции рэ&упзго инструмента и осиаотки а каиганоотроаваа", Ленинград, 1990s "Автоматизированное проектирование ПТО многономенклатурного производства", Киев, 1S9L; а такяе иа есв годных научных конференциях пра^осорскс^нраподавагзлгсксго состава РИСХМа-в 19Я7-Х991 г.г. ■

Публикации. По мата гаэлам диссертации опубликовано 22 печатных шботы.

Структура г объем таботц. Диссертация состоят из введения, чэтырэх глав и заключения, изложенных на 183 страницах маиино-пяоного текста, содердят 42 расунка, 18 таблиц, а также оппоо? литературы из 150 наименований.

(L'HUUHQS СЩВЕЕАНИВ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальной ь,проблемы, рассматриваемой в работе, сформулированы цаль, научная новизна и практическая .ценность, диссертационной работы.

В парной глава приводится хритичз сь-лк обзор литературных источников по оптимизации режимов ш таллосбраб отки и постановка задач исследования.

Задача оатимизаияя режимов разакня на протяжения длительного времена привлекает внимание вак отечественных, .тай и зарубежных исследователей.

Большей вклад в развитие теории оптимизация режимов ттал-лообработки внесен трудами советских ученых: Панкина A.B., Вильсона A.A., Гилнлака A.M., ГордиенкО Б.И., Краплина U.K., Горан-ского Г. К., Игумнова Б.Н., Тэмчика Г.И., Шаумяна Г. А., Мянако-ва B.C., Кацева П.Г., Антияова Е.Д. и ряда Других исследователей, ставивших и решавших задачу оптимизации режимов резания как в обйрм виде, так и для конкретных условий обработки.

Прн Есем многообразии разработанных методик оптимизации вса они представляют собой техиико-вкономичвом» задача по опредвлв-

пию сочетай1,я параметров рекиыа рззания, обеспечивающего экстремум целевой функция с учетом наложенных ограничений, и базируются на общих закономерностях теории резания металлов.

Различаются работы, посвященные исследованию вопроса оптимизации режимов резания, в основном, выбором критерия оптимизации, совокупностью исходных параметров модели, комплексом исходных технических ограничений, катештичсскшш методами решения оптимизационной задачи.

В результате анализа литературных источников установлено, чтс за редким исключением, разработанные методы оптимизации режимов резания предполагают главные образом использование принципа постоянства режимов обработки при выполнении» технологического.перехода. Б разработанных оптимизационных,моделях не на&ла страмония математическая формализация обработки с варьируемыми режимами резания, в частности, двухзтапной обработки, предусматривающей приработку инструмента на пониженных скоростях резания.

В то же вреыя наибольший интерес представляют динамические кетоды ¿правления регулированиям ргжиыа, поскольку они осуществляются с учетом состояния как инструмента, так и обрабатываемой--поверхности. К числу таких методов относится программное управление режимами резания, в основе которого лежит использование общих закономерностей поведения режущего инструмента.

Анализ существующих решений проблемы оптимизации металлообработки свидетельствует о том, что в условиях поотказной замени инструмента приемлемы детерминированные модели обработки; введениз профилактической схемы замены инструмента требует- учета вэроятно-сгного характера износовых отказов рекущего инструмента.

Сформулированная на основе проведенного анализа цель диссертации определила постановку и решение следующих задач:

- разработать математические модели одно- и многопереходной обработки, предусматривающие варьирование рекиыов резания, в которых в качестве целевой функции использована производительность;

- уточнив целевую функцию себестоимости обработки детали, разработать математические модели одно- и кногопереходной обработки, предусматривающие варьирование режимов резажя при поотказной замене инструмента;

- разработать математическую модель обработки деталей в стохастической постановке задачи для профилактической схемы замены инструмента;

- получить расчетные зависимости для определения оптимальных

?

ю критерии производительности и себэстоимости обработки детали режимов одно- и ыногопервходной обработки;

- выявить законы распределения срокани безотказной работы ин-:трумента в условиях резания с предварительной приработкой инструмента и вероятностные закономерности этих распределений,

- провести сравнительную оценку закономерностей изнашивания

* режущих свойств безвольфрамовых твердых сплавов марки СТИЫ, порченных методом СВС;

- создать инженерные методы оптимизации режимов кеталлообра-5отки на базе разработанных математических моделей для практиче-:кой реализации на заводах сельхозмашиностроения.

Вторая глава посвящена оптимизации режимов резания по критерию производительности, широко используемо^ в практике металлообработки. Хотя показатель наибольшей производительности отражает расход и экономии только части затрат общественного труда, а именно, затраты яивого труда, его применение целесообразно в" тех случаях, когда не удается воспользоваться критерием себестоимости обработки из-за недостатка исходной информации, а также при оптимизации режимов резания тех операций, которые лимитируют по производительности последующие операции технологического процесса изготовления детали.

Опыт практики металлообработки* свидетельствует, что, как правило, для достижения поставленной цели необходимо взять наибольшее юпустшое технологическим процессом значение подачи и оптимизировать режим обработки по скорости резания. Такое решение оправдано теоретически тем, что согласно формулам теории резания, связывавшим стойкость режущего инструмента со скоростью и подачей,- скорость зезаиия оказывает на стойкость инструмента большее влияние, 'чем по-шча.

Предлагаемый подход предусматривает использование важного ресурса, а именно, повышения производительности на основе программного управления режимами резания. С этой целью предлагается двух-атапная структ^а организации механической обработки.

В отличие от моделей обработки с постоянными реккыами резания 1редусматривается период на начальном этапе обработки, в течение «оторого резание происходит в цедящем режима.

При обработке на однсинструпентном станке по .одному переводу 1врвоначально а течение определенного промежутка времени - периода цриработки - резание производится на относительно низкой скорости V ; полагаем, что. за это время обрабатывается N "деталей; чис-

тое время резания за период приработки Инструмента составляет ь . По завершении приработочного периода скорость резания увеличивается, становясь равной и*. На этой скорости в течение основного периода обрабатывается И* деталей вплоть до выхода инструмента из строя; чистое время резания за основной период составляет t .

Требуется выявить функциональную зависимость производительности от трех переменных: скорости резания в приработочном периоде

V , скорости резания в основном периоде V " , чистого времени резания за приработочный период 1 , а затем определить оптимальны!» значения переменных.

Для этого, выразив время резания при обработке одной детали в прир'боточном и основном периодах, определим стойкости инструмента, которыми он обладал бы при работе в условиях приработочно-го и основного периода. Сложность, однако, состоит в том, что такого рода зависимость, широко применяемая для обработки с постоянными режимами резания, не разработана для случая варьируемых режимов резания.

Указанное затруднение возможно избежать, введя в модель эмпирическую степенную зависимость, связывающую стойкость инстру- • мента в основном периоде с параметрами обработки в приработочном -периоде (скоростью резания и чистым временем резания).

Учитывая значение коэффициента готовности станка и определив среднее штучное время на обработку одной детали, получаем выражение производительности одноинструмэнтной обработки, представляющее собой аналитическую зависимость в виде функции трех переменных модели.

Приравняв частные производите целевой функции по переменным ТУ, V " £ нулю, получаем систему трех уравнений с тремя переменными, решением которой явятся искомые оптимальные значения переменных С при наложенных исходных ограничениях).

Для многопереходной обработки оптимизационная модель трансформируется следующим образом.

Предположим, что обрабатываемая деталь имеет п. различных' переходов.

Предлагаемая модель предусматривает, что з приработочном периоде резание производится на пониженных скоростях V¿ ( с = = 1,2,..., п ), где V(. ~ скорость резания на I - том переходе. За этот период обрабатывается N деталей.

Затем в основном периоде устанавливаются скорости резания * ; на новых скоростях резания обрабатывается еще N деталей

э

вплоть до выхода инструмента из строя.

Рассматриваемая задача является многопарвштричаской. '.В пр&д-г.олсжнии, что соотношение между скоростями резания на различна переходах определено техпроцессом, число паремзшшх возможно ограничить тремя, а именно: скоростями резания в приработочном и сз-новном периодах ею одном из переходов ( например, первом ) и числом деталей, обработанных в течение приработочного периода.

Определив частике производные сформированной целевой функции производительности многепереходной обработки и приравняв их нулю, получаем расчетную систему уравнений, решение которой дает оптимальную по избранному критерии совокупность параметров реяиыа розания.

Для частного случая обработки с постоянной частотой вращения шпинделя получены расчетные зависимости для определения оптимальных режимов резания, обеспечивающих максимальную производительность при эксплуатации гидрокопироваяьных станков.

Показано, что формализация традиционной обработки при неизменных режимах рззания может.быть получена из предлогенных моделей при наложении ограничительных условий, что позволяет использовать полученные соотнсшения для определения оптимальных режимов также для обработки без приработочньк периодов.

Третья'глава посвящена оптимизации режимов резания по критерию себестоимости обработки детали.

Оптимизация реяимов резагая по критерию себестоимости предполагает определение при заданных технических ограничениях такой комбинации параметров реаима резания, которая обеспечила бы минимум целевой функции.

Показатель себестоимости обработки детали, охватывающий как затраты живого, так и прошлого труда, овеществленного в средствах производства, наиболее обоснован для большинства операций обработки рззсниеы; однако его применение трэбуэз? значительного объема исходной информации.

При формировании целевой функции из неэ были ¡{.склочены те составляющие, которые не ».«енлатсл с изменением реаима резания( и, следовательно, не могут оказать влияния на решение задачи (. например, стоимость заготовки ). Такая неполная себестоимость получила название технологической.

В процессе создания математических моделей били оценены различны? У?.кторы, влиявцие на величину себестоимости. В результате в целевую функции были введены следующие слагаемые: стоимость

станка, стоимость инструмента, величина заработной платы рабочих, стоимость используемых приспособлений, отнесенные к одной детали.

Введение последнего компонента обусловлено возросшей сложностью, а, следоватедьно, и стоимостью используемых станочных приспособлений, которая нередко становится сравнимой по величине с прочими слагаемыми целевой функции.

Так, в условиях ПО "Ростсельмш" стоимость приспособлений, используемых на токарных станках и станках с ЧПУ, составляет 1015 % их стоимости; на автоматических линиях - 20-25 на роботизированных автоматических линиях - до 50 %,

С другой, стороны, возникает необходимость при определении общего вида критерия оптимизации избегать чрезмерной детализации компонентов, ведущей к увеличению погрешности решения; к тому же вклад ряда факторов в целевую функция ст ль невелик, что им можно пренебречь.

В предложенном ооцем виде целевой функции учтены следующие факторы: стоимость и срок окупаемости станка, часовая заработная плата рабочего, стоимости, сроки окупаемости и число используемых приспособления, число деталей, обработанных за цикл, с. ;иыость инструмента, отнесенная к одному циклу, производительность.

Анализ влияния введенного в модели компонента "суммарная стоимость приспособлений" на себестоимость обработки детали показал', что с увеличением стоимости приспособлений оптимальная скорость резания, обеспечивающая минимальную себестоимость обработки, приближается к величине оптимальной скорости, обеспечивавшей максимальную производительность.

Введя в целевую функцию выражение для производительности двухэтапной одноинструыентной обработки, получаем соответствующий вид себестоимости обработки детали.

Расчетная система уравнений определяет совокупность параметров режима-металлообработки, оптимального по избранному критерии: скорости резания в приработочком и основном Периодах., а такгз чистое время резания за период приработки инструмента, ¡¿одел'- также позволяет получить оптимальное число деталей, обрабатываемых в при-работочном периоде.

Модель многопереходной двухэтапной обработки дает возможность определить оптимальные скорости резания в каядом из двух периодов и число деталей, обрабатываемых за период приработки, обеспечивающие минимальную себестоимость обработки детали.

Разработанные модели одно- и ыногог.ерлходной обработки предполагает детерминированный подход к решению оптимизационной задачи. Они позволяют оценить влияние отдельных факторов на целевую фуысцию, а также осуществить оптимальный выбор варианта обработки в альтернативных ситуациях при поотказной схеме замены релущего инструмента.

Для прогрессивных стратегий обслуживания, предусматривающих профилактическую замену инструмента, построена модель обработки деталей в стохастической постановке задачи.

Нестабильность.системы СПИД, неоднородность физико-механических свойств инструментального и обрабатываемого материалов имеют следствием рассеивание стойкости инструмента относительно однего значения.

Определение законов распределения времени безотказной работц инструмента и учет этих законов а математических моделях процесса обработки имеет существенное значение при оптимизации режимов резания, так как на практике отклонение фактической стойкости инструмента от среднего значения достигает значительных величин и может быть соизмеримо со стойкостью инструмента.

Использование вероятностных методов моделирования стимулируется широким применением в практике металлообработки современного металлорежущего оборудования ( автоматических линий, станков-автоматов, специализированных станков ) и диктуется задачами обработки в условиях принудительной^смены инструмента.

Предлагаемая модель дает возможность ..олучить не только оптимальную скорость резания, но и оптимальны; по критерию себестоимости периоды профилактической сменности инструмента, позволяя использовать различные законы распределения времени безотказной работы инструмента. В качестве примера рассмотрены симметричное нормальное распределение и два асимметричных распределения - Вейбулла и Г-рас-пределение.

В четвертой главе излагаются методика проведения и результаты экспериментальных исследований влияния реаиыов резания на процесс изнашивания и стойкостные характеристики инструмента.

Расчет режимов резания с учетом характера распределения предполагает проведение экспериментальных исследований по определению законов распределения времени безотказного резания инструмента в условиях предварительной его приработки и выявление вероятностных закономерностей таких распределений.

Экспериментально выявлялось влияние предварительной приработки

рекущего инструмента на его стойкостаче характеристики.

Кроме того, существует необходимость экспериментального определения ряда констант моделей, базирующихся на двухэтапной организации процесса обработки для конкретных условий резания.

Существенным моментом оптимизации процесса металлообработки t точнее, т.н. внешней оптимизации ) является выбор наилучшего с точки зрения стойкостных характеристик реаущвго инструмента, что в значительной мере определяет последующую производительность и эффективность процесса. В этой связи несомненную важность имеют экспериментальные и злйдования эксплуатационных характеристк перспективного режущего материала - сплавов СТИЫ, полученных методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС)-Сплае бил получэн в Отделении Института химической физики АН СССР.

Для проведения экспериментов применялись токарные проходные резцы с неперетачиваемыми четырех- и пятигранными пластинами твердого сплава TI5K6 формы о NU ti 03III ГОСТ 19049-80' и Р ti U И I0II4 ГОСТ 19042-60, а также пятигранные неперетачиваеыыз ■пластики формы PNUN 10114 ГОСТ 19042-60 марки СТИМ, полученные ш-тодом CBG.

В эксперименте токарной обработке подвергались заготовки цилиндрической формы диаметром 130 мм, длиной 780 ш. Резание проводилось на токарно-винторезном станка IK62,

Течение проводилось без охлаждения, с постоянными подачей и глубиной резания ( ^ = 0,43 мм/об, t = I мм ).

В процессе исследования измерение линейного износа режущей кромки проводилось на стереоскопическом микроскопе МБС-10. За критерий износа бчл принят износ по задней поверхности h3 -= 0,6 од.

Статистическая обработка экспериментальных данных, полученных при точении пятигранными пластинами твердого сплава TI5K5 стали Х12Ф1 с предварительной приработкой инструмента и без приработки, свидетельствует, что наилучшая аппроксимация эмпирических распределений времени безотказного резания инструмента, осуществляется асимметричным теоретическим Г-распределением ( для скоростей резания 220 ы/мин, 300 м/ыин ).

Исследование показали, что характер распределения времени безотказной работы инструшнта сохраняется при введении предваряющего основную обработку приработочного периода. Подтвержден факт неизменности характера распределения времени безотказной работы При изменении скорости резания.

Анализ данных эксперимента показывает, что введение прирабо-точного периода, предваряющего основную обработку, но сказывается на величина коэффициента вариации. При точении с приработкой инструмента и без приработки коэффициент вариации оставался практически неизменным как при скорости резания 220 м/мин, так и 300 ы/мин.

Сравнительные экспериментальные исследования по выявлений и фиксированию эффективности введения предваряющего основнув обработку приработочного периода были проведены при обработке пластинами марки Т15К6 и СТИМ заготовок из сталей 45, Х12Ф1, 60С2, 5ХВ2С. Анализ результатов эксперимента показывает, что зо всем исследо-врнном диапазоне скоростей резания ( 160-420 м/шн ) на укачанных сталях введение предварительного приработочного периода привело к росту периода стойкости инструмента. На различных сталях стойкость повидалась в 1,17-2.21 раза, причем эффект более выражен при обработке на высоких скоростях резания ( 220-300 м/мин ).

На основе экспериментальных исследований получены расчетные параметры разработанных двухзтапных математических моделей обработки.

Для проведения сравнительных стойкостных испытаний безвольфрамовых твердых сплавов м„рки СТИМ, полученных методом СВС, применялись режимы резания, позволяющие объективно оценить преимущества и недостатки режущего инструмента. Скорость резания варьировалась в интервале 160-420 мЛзш. При критериальном значении износа Ьэ = 0,6 мм применение инструментального сплава СТ1Ш обеспечило увеличение стойкости инструмента по сравнении с твердым сплавом в 2,1-4,5 раза в зависимости от режима обработки. При-этом превшение стойкостных показателей наиболее выражено в интервале повышенных скоростей резания ( свыше 200-220 м/мин ).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ К ОБЦКЕ ВЫВОДЫ

В диссертационной работе поставлена и решена актуальная задача повышения производительности и снижения себестоимости металлообработки на основе программного управления режимами резания.

Основные вызолы выполненного исследования состоят-в следующем:

I. Предложенные теоретические положения, подтвержденные экспериментально, позволили разработать математические модели одно-и многопереходной, обработки, предусматривающие двухэтапну» ее ор-

ганизации с приработочныыи периодами, в которых в качестве целевой функции оптимизации использована производительность. Модели позволяют производить сравнительный анализ производительности различных вариантов обработки, а также дают возможность оценить влияние отдельных факторов на целевую функцию.

2, Сформирована уточненная целевая функция себестоимости обработки детали, учитывающая стоимость используешх приспособлений. Целевая функция позголяет оценить целесообразность и эффективность применения того или иного приспособления. Анализ влияния стоимости приспособлений на целевую функцию показал, что с увеличением суммарной стоимости приспособлений оптимальная скорость резания, обеспечивающая минимальную себестоимость обработки детали, будет приближаться к оптимальной скорости резания, обеспечивающей максимальную производительность,

3, Разработаны математические модели одно- и ыногопереход-ной бработки, предусматривающие варьирование режимов резания,

в которых в качестве целевой функции использована себестоимость обработки детали. Модели позволяют осуществить анализ влияния отдельных факторов юхнологического процесса на целевую функции и сопоставить альтернативные варианты обработки с точки арения их эффективности в условиях поотказной схемы замены режущего инструмента.

4. Для прогрессивных стратегий.обслуживания технологических процессов, учитывают« случайный характер отказов инструмента, разработана модель обработки деталей в стохастической постановка задачи, позволяющая использовать различные законы распределения времени безотказной работы инструмента. На основе этой модели можно осуществить выбор не только оптимальных-скоростей резания, но и периодов профилактической сменности инструмента, обеспечивающих эксплуатации оборудования с наииеньыей себестоимостью обработки детали.

5. На основе разработанного комплекта моделей получены расчетные зависимости для определения оптимальных реаиыов одно- и многопереходной обработки при условии как поотказной, так и профилактической зашны инструмента. Полученные оптимальные режимы резания обеспечивают максимальную производительность или минимальную себестоимость обработки детали.

. 6. Экспериментально доказана неизменность характера распределения времени безотказной работы режущего инструмента при введении его предварительной приработки, а также при изменении

скорости резания, Экспериментально доказано, что при введении1 предварительного приработотнсго периода п измекэния скорости резания коэффициент варзаиш изменялся незначительно я в практа-чосу.их раочеха* мояет быть принят, о определенней всгреяностья, зп постоянную величину.

7. Зксгоршэнтально доказано, что преленедав прэдваратояъ-ного приработочного пэриода увеличивает стойкость твердосплавных пластин TI5K6 пра обработке сталей 45, XI2SI, 5ХВ20, 50С2, что позволяет достичь оторкоотз, эквивалентной стойкости инструмента без приработки, при белее, зысокпх скоростях резания.

' 8, Сравнительный анализ отойаостпых показателей шгазтин без -впльфрамовыз твердых сплавов марка С ТКИ, вспученных )«тодс*„: СВС, а пластин твердого спяава TI5K6 показал, что в диапазоне скоростей резанял.IS0-420-м/маа пластаны сплава СИМ имеют стойкость в 2,1-4,5 раза большую, чем шастаны сплава Т15К5.

9. На базе разработанного комплекта математических моделей создана инженерная методика оптимизация резщмов металлообработки для практической реализации на заводах сельхозмапинотроеняя.

10. Адеяваткость теоретических положений работы технологически;.! процессам реального производства подтвергдека производственными Екедренкяул новых ¡лзтодов расчета режимов резания в условиях масоового производства ка ПО'"Роотселъчал". ЭкономичзокиЗ 8ффект от внедрения разработок в производство составил 50 тыс;-руб.

Осювное содержание диссертация опубликовано в оледувщах работах:

1. Гордаенко Б.И., Крашшн Ы.А., Игнатов Б.Л., Цеяенко O.A. Модель себестоимости обработки деталей / .ростов, дн-т с.-х. т-шиностр. - Ростов н/Д, 1987,- 8 е.- Деп. во ВНИИТЭМР 08.03.87,

а 369.

2. Горд из нк о Б.И., Крашшн М.А., Игнатов Б.П., Цзненко O.A. Стабилизация реммов резания гидрокопировальнше станков* / Ростов. ин-т с.-х. ыашдностр. - Ростов н/Д, 1S87.- 18 е.- Деп. во БНИИТЗМР 03.03.87, & 371.

3. Гордненко Б.И., Краплин М.А., Игнатов Б.П., Цзненко O.A. М оделирование процесса обработки деталей на гадрохошровалыаа станках в детерминированной постановке / Ростов, кз-т с.-х. ма-

шиностр,- Ростов н/Д, 1987.- 28 е.- Деп. ео ВНИИТЭМР 03.08.87, & 370.

4. Гсрпяоиг.о Б.И., Крашши Ы.к., Игнатов Б.П., Цензнко U.A. Инаэвсефцшш обработки двтаяай на гадрos;озир сзакьнцг ставках // йитокси(|акашя и автоматизация отцздочио-зачЕСтной обработка дз-таяей, машин и прзборэв: Т\зз. дохл. тучи.-техн. коиф. - Ростов н/Д. 198В,- с. 153-154.

5. Гордаекко Б.й., Игнатов ¿¿.П. , Цэианко U.A. Опгкмазацвя стсйкостие: царзьт-ров инструмента по кратера» сзбестоиыости // Применение лрогрзосшвпшс инструкепгзльнцх уакриалов Е нзтодов яовыгеиил osofikooft рвкущих инатрдеитов: Тзз. дом. трзгьай краевой KbjH.i.-çezK. sop*. - Краснодар, 1983,- е.15.

6. Горбенко £.м. » лраадаа М.&., Игаавов Б.д., Цзкза*о Û.A. Адапшдаони ал мода ль цроизвол.делшоста однодзрзходных ироцас-оов / Ростов, ¡ш-т с.-х. машкностр. -'Ростов н/Д, 1989.- 15 е,-Деп. во ВНШТЭМР 03,07.89, ¿93.

V. Гордшнко Б.И,, Краплин МД., Игнатов Б.II., Цекенко Q.A. Ада1. ¿анионная модель себестоимости одноцареходкоц обработал деталей / Ростов, ии-т о.-х. ыашиностр.- Ростов н/Д, 1989,- 18 с. - Дэп. во В1ШИТЗМ? 03.ff7.R9, Ь Ш.

8. Гордиедко,Б.Л., Краплин ¡.i.A., Игнатов Б.а., Цеващго Û.A. Стохастическая модель однопервходной обработке деталей / Ростов. ин-а' с.-х. маииноотр,- Ростов н/Д, 1989.- 19 о.- Дед. во ВНИИ ТЗМР 03.07.Я9, J» 195.

9. Горднанко Б.И., Игнатов Б.П., Цаиенко и.А. Прогрессивная с тр&гегия обслуживания одноаногрушитадьноИ металлообработки // Интенсификация и автоматизированная разработка процессов отдз-лочно-зачис'¿ной и упрочняющей обработки? Меавуз. сб. научн. тр. - гостов к/Д, 1989.- о. 65-6?.

10. Цанзнко o.k. Поотказиая вашна инструмента с учетом адаптационного периода // Интенсификация и автоматизированная разработка процэосов отдзлочно-эачистной а упрочняющей обработка: Мзе-вуз. сб. научи, тр. - Ростов н/Д, i989.~ с. 75-77.

11. Гордиенко Б.И., Игнатов Б.П., Цокакко O.A. Повышенна надежности работы инструмента за очзт выбора оптимальных ревимов резания // Пути повышения качества и надежности инструмента! Изз. докл. третьей зональной научн.-техн. конф.- Барнаул, 1989.-с. 17.

12. Гордиеько Б.И., Краплин М.А., Игнатов Б.П., Цекенко u.a. Ададтационная модель многоперегходной металлообработки / Ростов. ен-т с.-х. ыашиностр. - Ростов н/Д, 1990.- 16 е.- Деп, во ШИИ ТШР 19.04.90, J» 85.

13. Гордиекно Б.И., Кр&шшн М.Л., Игнатов Б.П., Цэтанко O.A. Формализация проюоса мяогоперзходноа штаялообработая / ростов, иь т о.-х. .катшиостр. - Ростов н/Д, 1980.- 25 о.- Деп. во ВНИИ ТЭТ 19.04,90, Ä 86.

14. Гогдсонко Б.И., Игнатов Б.П., Цэкенко O.A. Оптимизация ре .з ем od тойот« ГПО // Автоматагярованиоэ проектирование ШЗ то~ гономэпкатурйого ироязвсдотса! Таз. докл.- конф. - Глаз, 1931.-с. 0.

15. Цанвико O.A., Игнатов Б.П., Зотов В.П., Зотов В.В. Фп-зико-мегаиотеекие я технояогачэскиз характеристики сплавов СТШ, полученных методом СВС // Надежность инструментальных и отаноч-нюс систем: Мемуя. сб. тучи. тр. - Ростов н/Д, 1991.- о. 1519. _

16. Игнатов Б.П., Шпаняо O.A. Оптимгэация рзгимов металл (ь обработяя на гидрокопировальшя станках // Надзяность инетрумвн-тальпга я станочных ояотем: Мэавуз. сб. научи, тр. - Ростов н/Д, 1991.- с. 32-36.'