НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Файл статьи: SE-BMSTU...o110.pdf (683.67Кб)

УДК 621.9

1 МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия

Целью представленной работы является оценка рассеивания твердости поковок, предназначенных для дальнейшей механической обработки, и анализ влияния этого рассеивания на результирующее энергопотребление при резании.
Проведено исследование значений твердости на трех видах деталей автомобильного производства. Величина выборки по каждой детали составляла n = 100 штук. Анализ результатов измерений показал, что требуемому по рабочему чертежу заготовки диапазону удовлетворяют от 46% до 93% деталей. Установлено, что твердость поковок одной партии подвержена рассеиванию, ее распределение подчиняется нормальному закону.
Произведены расчеты для обработки наружных цилиндрических поверхностей рассматриваемых деталей. В условиях расчета приняты параметры режима обработки предприятия. Установлено, что энергоемкость механической обработки из-за рассеивания значений твердости заготовок является функцией случайной переменной HB и сама является случайной величиной. Рассмотрены два типа выборок: полная и выборка значений, удовлетворяющих требованиям по твердости. Значение коэффициента вариации для выборок, удовлетворяющих техническим требованиям по твердости, ниже, чем для полных, следовательно, их среднее значение является более надежной характеристикой совокупности. Установлено также, что для обеспечения надежного прогноза энергоемкости обработки при проектировании технологических процессов следует максимально сокращать допустимый диапазон твердости заготовок.
Произведена сравнительная оценка затрачиваемой электроэнергии на единичную цилиндрическую поверхность рассматриваемых изделий. В качестве оценочного критерия введено относительное изменение затрачиваемой электроэнергии при минимальном и максимальном уровнях значения твердости. Установлено, что при изменении твердости обрабатываемых заготовок в пределах допустимых значений, изменение энергопотребления при обработке единичной поверхности достигает 16%, а в случае выхода за указанный диапазон – 47%.

1. Волков Б.Н., Яновский Г.А. Основы ресурсосбережения в машиностроении. Л.: Политехника, 1991. 180 с.
2. Григорьев С.Н., Кузнецов А.П., Волосова М.А., Кориат Х.-Дж. Классификация металлорежущих станков по энергоэффективности // Вестник машиностроения. 2013. № 12. С. 51-55.
3. Справочник технолога-машиностроителя. В 2 т. Т. 2 / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение. 1985. 496 с.
4. Грановский В.Г., Грудов П.П., Кривоухов В.А., Ларин М.Н., Малкин А.Я. Резание металлов / под ред. В.А. Кривоухова. М .: Машгиз , 1954. 472 с .
5. Режимы резания металлов инструментами из быстрорежущей стали (для одноинструментальной обработки). М.: Машгиз, 1950. 340 с.
6. Барановский Ю.В., Брахман Л.А., Гдалевич А.И., Горецкая З.Д., Донец И.П., Климов А.К., Корчемкин А.Д., Лопухин Ю.А., Мазин Г.С., Малышев В.И. Режимы резания металлов: Справочник. М.: НИИТавторпром, 1995. 456 с.
7. Виноградов Д.В., Кашаева Э.А. Оценка износостойкости быстрорежущих инструментов по параметрам распределения микротвердости // Известия вузов. Машиностроение. 1994. № 1-3. С. 95-101 .
8. Древаль А.Е., Малькова Л.Д. Совместное влияние параметров механической обработки на величину составляющих силы резания // Известия ВУЗов. Сер. Машиностроение. 2007. № 8. С . 53-61.
9. Малькова Л.Д., Чихарева М.А. Исследование характеристик токарной обработки на основе получения и анализа многомерных полиномиальных зависимостей // Наука и образование. МГТУ им . Н . Э . Баумана . Электрон . журн . 2013. № 8. С . 49-66. DOI:10.7463/0813.0589299
10. Львовский Е.Н. Статистические методы построения эмпирических формул: учеб. пособие для втузов. 2- е изд ., перераб . и доп . М .: Высшая школа , 1988. 239 с .