Н В Азарова - Условия снижения себестоимости обработки шлифованием - страница 1

Страницы:
1 

УДК 621.923

 

УСЛОВИЯ СНИЖЕНИЯ СЕБЕСТОИМОСТИ ОБРАБОТКИ ШЛИФОВАНИЕМ

 

Азарова Н.В., доцент кафедры высшей математики Донецкого национального технического университета.

 

Основой выпуска конкурентоспособной продукции в условиях рыночной эконо­мики является повышение качества обрабатываемых изделий при высокой производи­тельности обработки и низкой ее себестоимости. Повышение производительности и снижение себестоимости обработки являются основными задачами машиностроитель­ного производства. При изготовлении изделий из труднообрабатываемых материалов в настоящее время в качестве отделочной операции рекомендуется алмазное шлифование кругами на металлических связках с электроэрозионным воздействием на рабочую по­верхность круга (РПК) как на стадии правки, так и в процессе шлифования. Шлифо­вальный круг закрепляется на шпинделе станка при помощи переходных фланцев. Ве­личины полей допусков на размеры посадочных поверхностей шлифовальных кругов и неподвижных фланцев, регламентированные в ГОСТах [1, 2], предопределяют величи­ну радиального биения, которое возникает вследствие посадки круга на фланец с гаран­тированным зазором. Радиальное биение рабочей поверхности круга устраняется во время правки удалением определенного объема алмазоносного слоя, что сопряжено с увеличением вспомогательного времени и приводит к непроизводительным потерям алмазов. В результате увеличивается стоимость станко-часа шлифования, и, как след­ствие, себестоимость обработки.

Вопросам определения себестоимости шлифования и поиску путей ее снижения посвящено достаточное количество работ [3, 4, 5]. Вместе с тем в литературе отсутст­вуют исследования возможных непроизводительных потерь алмазов и неуравновешен­ности круга, которые возникают вследствие установки круга на фланцы.

Целью работы является исследование влияния погрешности закрепления шлифо­вального круга на шпинделе станка на непроизводительные потери алмазов, удаляемых с РПК в процессе правки, и разработка способов их уменьшения, что является одним из условий снижения себестоимости обработки.

Определим объем Vac алмазоносного слоя, который удаляется во время правки, при условии обеспечения полного устранения радиального биения (рис. 1).

Vac=n-DKp-BKp-8R/2, (1)

где DKp - диаметр шлифовального круга, мм; Вкр - высота шлифовального круга, мм;

SR - величина радиального зазора между посадочными поверхностями, мм. Вследствие того, что статистическое распределение размеров при изготовлении цилиндрических поверхностей подчиняется нормальному закону [6], при расчете вели­чины радиального зазора будем использовать средину полей допусков на посадочные размеры круга и фланца

8 = |£'С] + |ес|, (2)

где ЕС, ес - середины полей допусков на размеры посадочного отверстия шлифоваль­ного круга и посадочной поверхности фланца соответственно, мм.

 

,    ,   \ES\ + \Еі\                                 ,  ,   \es\ + \ei\

\EC\ = l  '2' ';                                   H = ^^- (3)

Здесь ES, es - верхние отклонения размеров посадочного отверстия круга и посадочной поверхности фланца соответственно, мм; EI, ei - нижние отклонения размеров посадочного отверстия круга и посадочной поверхности фланца соответственно, мм.

Тогда

\ES\ + \EI\ + \es\ + \ei\
ЬК =------------------------- , (4)

 

После подстановки (4) в (1) получим

у г) ті IESI +1 EII +1es I +1 ei\ /сч
* ас    ^'^кр'^кр'               ^                   v-5/


По величине объема алмазоносного слоя, подлежащего удалению во время прав­ки, определим массу Ma алмазов, содержащихся в этом объеме,

 

Ma


Vac -0,878-10­0,2


3


(6)

3 3

где 0,878-Ю - масса алмазов в 1 мм алмазоносного слоя, г; 0,2 - масса одного карата алмазов, г;

а - коэффициент, учитывающий относительную концентрацию алмазов (при 100% а = 1).

Тогда, с учетом стоимости одного карата алмазов, стоимость С удаленных во время правки алмазов составит

С=Ма-Ц, (7)

 

где Ц - стоимость одного карата алмазов, грн.


Результаты расчета потерь алмазов на операции правки для алмазных кругов раз­личных характеристик приведены в табл. 1.

*Примечание. Стоимость одного карата алмазов с НДС по данным 2009 года Института сверхтвердых материалов имени В.М. Бакуля

Как видно из приведенных данных (см. табл.1), непроизводительные потери алма­зов на операции правки зависят от зернистости алмазов и геометрических размеров шлифовального круга. Для исследованных нами кругов стоимость непроизводительных потерь алмазов находится в пределах 1,12 - 9,37 грн на одну операцию правки.

К непроизводительным потерям алмазов, удаляемых с РПК в процессе правки, приводит устранение погрешности установки круга, что сопряжено также с увеличени­ем вспомогательного времени. С целью уменьшения погрешности установки шлифо­вального круга на шпинделе станка, нами предложено устройство [7], позволяющее ус­тановить РПК с минимальной величиной радиального биения независимо от величины зазора между посадочными поверхностями круга и фланцев.


Определим, насколько уменьшатся в этом случае непроизводительные потери ал­мазов, которые возникают во время правки при устранении радиального биения РПК, если оно равно 0,015 мм. Результаты расчетов, выполненных для исследуемых кругов, приведены в таблице 2.

Сравнивая данные столбца 7 таблицы 2 с данными, которые приведены в столбце 11 таблицы 1 , можно увидеть, что закрепление шлифовального круга на фланцах при помощи предложенного устройства обеспечивает уменьшение непроизводительных по­терь алмазов в 4 - 5,6 раза, а для кругов 1А1 250x76x15x5 различной зернистости прак­тически полностью исключает их. Кроме того значительно сокращается время на прав­ку круга.

Таким образом, установка шлифовального круга на стандартные фланцы без до­полнительного регулирования положения РПК в радиальном направлении приводит к непроизводительным потерям алмазов, которые удаляются во время правки при устра­нении погрешности установки круга, что сопряжено с увеличением вспомогательного времени, и влечет за собой увеличение себестоимости обработки. Использование пред­ложенного устройства для регулирования положення РПК в радиальном направлении обеспечивает уменьшение непроизводительных потерь алмазов в 4 - 5,6 раза и позво­ляет сократить время на правку круга на 20 %, что является одним из условий сниже­ния себестоимости обработки.

РЕЗЮМЕ

Досліджено вплив похибки установки шліфувального круга на стандартні фланці на виникнення непродуктивних витрат алмазів. Запропоновано пристрій для закріплення шліфувального круга на шпинделі верстата з високою точністю, який забезпечує змен­шення непродуктивних витрат алмазів і дозволяє скоротити час правки круга, що є умовами зменшення собівартості обробки.

Ключові слова: шліфувальний круг, витрати алмазів, собівартість обробки.

РЕЗЮМЕ

Исследовано влияние погрешности установки шлифовального круга на стандартные фланцы на возникновение непроизводительных потерь алмазов. Предложено устройст­во для закрепления шлифовального круга на шпинделе станка с высокой точностью, которое обеспечивает уменьшение непроизводительных потерь алмазов и позволяет сократить время правки, что является условиями снижения себестоимости обработки. Ключевые слова: шлифовальный круг, потери алмазов, себестоимость обработки.

SUMMARY

Influence of an error of installation of a grinding wheel on standard flanges on occurrence of unproductive losses of diamonds is researched. It is produced the device for attaching of a grinding wheel on the work spindle with hair accuracy providing reduction of unproductive losses of diamonds and time for dress on demand, which are conditions of lowering of manu­facturing cost.

Keywords: grinding wheel, losses of diamonds, manufacturing cost. СПИСОК ИСТОЧНИКОВ:

1.  Инструмент абразивный. Основные размеры элементов крепления: ГОСТ 2270-78. -[Введен с 1979-01-07]- М.: Изд-во стандартов, 1986. - 16 с.

2.  Круги алмазные шлифовальные. Технические условия: ГОСТ 16181-82. - [Введен с 1983-01-07] - М.: ИПК Изд-во стандартов, 1999.- 17 с.

3.  Гамрат-Курек Л.И. Экономика инженерных решений в машиностроении / Л.И. Гам-рат-Курек. - М.: Машиностроение, 1986. - 256 с.

4.  Полтавец В.В. Себестоимость шлифования с управляющими воздействиями на РПК / В.В. Полтавец // Прогрессивные технологии и системы машиностроения: междунар. сб. научн. трудов. - Донецк: ДонГТУ. - 2000. - Вып. 10. - С. 202-207.

5.  Азарова Н.В. Удельная себестоимость процесса плоского шлифования ванадиевой быстрорежущей стали кругами из сверхтвердых материалов / Н.В. Азарова, П.Г. Матю-ха, В.В. Полтавец // Сверхтвердые материалы. - 2008. - №2. - С. 65-71.

6.  Якушев Л.И. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения: учеб­ник / Л.И. Якушев - 6-е изд. - М.: Машиностроение, 1987. - 352 с.

7.  Пат. 61436 A Україна, МПК 7 В24В45/00. Пристрій для закріплення алмазного круга / П.Г. Матюха, Н.В. Азарова, В.В. Полтавець; заявник і патентовласник Донець­кий національний технічний університет. - № 2003021007; заявл. 05.02.2003; опубл. 17.11.2003, Бюл. № 11.

УМОВИ ЗМЕНШЕННЯ СОБІВАРТОСТІ ОБРОБКИ ШЛІФУВАННЯМ

Азарова Н.В.

 

УСЛОВИЯ СНИЖЕНИЯ СЕБЕСТОИМОСТИ ОБРАБОТКИ ШЛИФОВАНИЕМ

Азарова Н.В.

 

CONDITIONS OF LOWERING OF MANUFACTURING COST OF GRINDING

Azarova N.V.

Страницы:
1 


Похожие статьи

Н В Азарова - Расчет режимов алмазного шлифования по заданной шероховатости обработанной поверхности

Н В Азарова - Дифференциальные уравнения и ряды

Н В Азарова - Применение методов линейного программирования для оптимизации севооборотов

Н В Азарова - Условия снижения себестоимости обработки шлифованием

Н В Азарова - Элементы линейной алгебры и аналитической геометрии, введение в математический анализ