86.《機(jī)床與液壓》2006. No.4 .切削用量的優(yōu)化羅曉霞(廣東省高級(jí)技工學(xué)校,廣東惠州516100 )摘要:針對(duì)切削加工在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用最廣泛、最大量的情況,本文闡述了優(yōu)化目標(biāo)與切削用量之間的聯(lián)系及規(guī)律,提出了優(yōu)化切削用量的方法及制約優(yōu)化的因素,列舉了應(yīng)用實(shí)例。關(guān)鍵詞:切削用量;耐用度;優(yōu)化中圖分類號(hào): TG501.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A文章編號(hào): 1001-3881 ( 2006)4 -086-3On the Optimization in Cutting ConsumptionLUO Xiaoxia( Guangdong Province Senior Technical School，Huizhou Guangdong 516100 , China )Abstract : The relations and rules between the optimized objective and cutting consumption for cutting machining in mechanicalmanufacturing industry were discussed , and the ways of optimizing cutting consumption and the restricting factors of optimizing werebrought forward , and some practical examples were given.Keywords : Cutting consumption ; Durable degree ; Optimization0引言用度。.切削用量的優(yōu)化,就是尋求一個(gè)優(yōu)化目標(biāo)的最優(yōu)1. 1最高生產(chǎn)率耐用度( t, )(合理的)的切削用量組合。因此首先要選擇-個(gè)優(yōu)最高生產(chǎn)率耐用度是根據(jù)單件工時(shí)最短的觀點(diǎn)來化的目標(biāo)。-般選最大生產(chǎn)率、最低成本或最大利潤(rùn)制定的。一個(gè)工序所需工時(shí)由機(jī)動(dòng)工時(shí)、換刀工時(shí)和作為優(yōu)化的目的。此外,常常要從被加工零件的要求其它輔助工時(shí)組成,于是完成- -個(gè)工序所需的工時(shí)I。出發(fā),對(duì)被優(yōu)化的切削用量提出一些限制條件(制為:約條件),如切削力不得超過某一數(shù)值 ,工件的表面. 1.=( Lm +e)( nf)+1g/t. L./( nf)+1o(1 )粗糙度不得低于某一等級(jí)等等。式中: L.為工件被切削表面的長(zhǎng)度( mm);本文從研究切削加工的基本規(guī)律入手,找出優(yōu)化e為刀具切入、切出空行程長(zhǎng)度( mm );目標(biāo)與切削用量之間的聯(lián)系及規(guī)律;考慮及照顧到制n為工件轉(zhuǎn)數(shù)( r/min );約條件對(duì)切削用量的影響并加于修正,最終優(yōu)選出切f為進(jìn)給量( mm/r);削用量的范圍。1a為換刀時(shí)間( min);切削用量同刀具耐用度有直接的關(guān)系,它們之間. t為刀具耐用度( min);的關(guān)系可以用泰勒方程定量表示。而刀具耐用度又同to為與1、0無關(guān)的輔助時(shí)間(min)。.生產(chǎn)效率、加工成本等密切相關(guān)。因此可以認(rèn)為,刀以n=1000v/( πd。),o=A/t" (其中,d.為工件具耐用度是聯(lián)系切削用量與生產(chǎn)效率、加工成本之間待加工表面直徑( mm), m為1- -o關(guān)系式中t的指的橋梁。故從切削用量?jī)?yōu)化的觀點(diǎn)分析,應(yīng)當(dāng)首先對(duì)數(shù),A為1一-o關(guān)系式中的常數(shù))代入式(1)。并令.刀具耐用度進(jìn)行優(yōu)選。πd, ,/( 10004Af)=k則1刀具耐用度的優(yōu)化. t.=k( Lm +e )t" +kLm tgt"-1 +t,若簡(jiǎn)單而直觀地分析,似乎是刀具耐用度越高越式(2)中h、Lm. e、t小、t。 都是不隨t變化的好,但實(shí)際并非如此,因?yàn)榈毒吣陀枚韧a(chǎn)效率、常量,1。隨u的改變而變化。- -般，在-定的切削速加工成本之間存在著較復(fù)雜的關(guān)系。如把刀具耐用度度范圍內(nèi),0..>t。顯然低成本(1)機(jī)床所允許輸出的最大切削功率,機(jī)床主允許的切削速度低于高生產(chǎn)率允許的切削速度。生產(chǎn)軸轉(zhuǎn)速范圍及可調(diào)級(jí)數(shù)、進(jìn)給量范圍。中常根據(jù)最低成本來確定耐用度,而通常在完成緊急中國煤化工加工處的精度和表面.任務(wù)或提高生產(chǎn)率對(duì)成本影響不大等情況下,也選用粗糙CNMH G最高生產(chǎn)率耐用度。兵時(shí)剛度、強(qiáng)反,刀具材料所允許的最2合理切削用量的確定高切削速度,刀具磨損、失效的形式及規(guī)律。在優(yōu)選了耐用度后,就可確定合理的切削用量(4 )切屑的形狀及其處理,操作的安全問題。了。切削用量(n、f、a,)與耐用度t之間的關(guān)系是此外,結(jié)合生產(chǎn)線上的實(shí)際情況,也應(yīng)考慮其它.由泰勒方程表示的,故首先應(yīng)通過切削試驗(yàn)建立泰勒-些制約條件。88.《機(jī)床與液壓》2006. No.4 .表1最低生產(chǎn) 成本耐用度數(shù)據(jù)及計(jì)算值切削試驗(yàn)建立t一v關(guān)系式得到。勞動(dòng)和管理費(fèi)用、工序半精車精車換刀時(shí)間、刀桿、刀片價(jià)格,磨刀費(fèi)用等都可取得比工件材料30CrMnSiA較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)(見表1 )。經(jīng)計(jì)算得到二道工序的1。CE7112液壓仿形CW6140A普通(見表2 )。機(jī)床車床( 10kW )車床( 7kW )表2最低生產(chǎn)成本切削速度的計(jì)算值和其它數(shù)據(jù)YD05五角形機(jī)夾可YN01五角形機(jī)夾.青車刀片轉(zhuǎn)位刀片574x5|可轉(zhuǎn)位刀片 5400ap/ mm0.70. 3型,內(nèi)切圓φ22mm型,內(nèi)切圓φ13mmf/( mnr r1)0.80.2M/(元min~;0. 1140. 101189270Lm/ mm184500. 20. 06e/mm201./ min62. 8107lg/ minv/( m min~' )83208C,/(元把一)4.2合理 切削用量的確定h/(刃把~' )9004000首先由上道工序余量,工件精度和表面粗糙度的G t/(元把-)0.66.0.38要求確定切削深度和進(jìn)給量,通過切削試驗(yàn)分別建立C./(元片~1)4. 870. 5精車、半精車1一v的關(guān)系式，然后將二道工序的t。h;/(刃片-1)4.580.06分別代入1- -o關(guān)系式,即可得到各工序的o。值?，F(xiàn).t./min52. 8將各數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果一并列入表 2。分析生產(chǎn)實(shí)際中存在的制約條件,預(yù)先有針對(duì)性5結(jié)束語.地采用-些積極有效的措施。實(shí)踐證明,在采取一些由于采用了新型硬質(zhì)合金材料,改進(jìn)了刀具結(jié)對(duì)策后,制約切削用量選擇的可行區(qū)被擴(kuò)展了,切削構(gòu),優(yōu)化了刀具幾何參數(shù),加之以最低生產(chǎn)成本為優(yōu)用量可以在一個(gè)較大的范圍內(nèi)確定,從而能取得較佳化目標(biāo)對(duì)切削用量進(jìn)行了優(yōu)化,因而在生產(chǎn)中取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效果。如以年產(chǎn)20萬件計(jì)算,每道工序的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。每年可增產(chǎn)節(jié)約萬元以上。4切削用 量?jī)?yōu)化實(shí)例我校實(shí)習(xí)工廠在半精車、精車材料為30CrMnSiA參考文獻(xiàn)高強(qiáng)度調(diào)質(zhì)鋼的某零件時(shí),選用性能優(yōu)良的高炭化鈦[1]王興民.鉗工工藝學(xué)[ M].中國勞動(dòng)出版社, 1996.添鉭(鈮)類硬質(zhì)合金YD05和炭化鈦基硬質(zhì)合金[2]王先逵，機(jī)械制造工藝學(xué)[ M].機(jī)械工業(yè)出版社,1995.YN01刀具,取代原生產(chǎn)線上使用的XT30硬質(zhì)合金[3]許兆豐.車工工藝學(xué)[ M].中國勞動(dòng)出版社, 1996.刀具,并改焊接刀具為機(jī)夾刀具。工廠還對(duì)機(jī)夾刀具[4]郭熾勝,陳秉均.機(jī)械制造工程學(xué)[M].華南理工的幾何參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,對(duì)可轉(zhuǎn)位刀片均進(jìn)行刃磨精化。從而使刀具在生產(chǎn)中能穩(wěn)定地使用,并獲得高的作者簡(jiǎn)介:羅曉霞,女,1974年生,廣東興寧人,講耐用度。在這個(gè)基礎(chǔ)上,選用最低生產(chǎn)成本為優(yōu)化目師,在廣東省技師學(xué)院從事教學(xué)工作。電話: 0752標(biāo),對(duì)這二道工序的切削用量進(jìn)行了優(yōu)化。6281931，13531716468 , E - mail : luoluozongrui @ 21cn.4. 1最低生產(chǎn)成本耐用度的確定com。采用式(5)計(jì)算t。式(5)中的m值可通過收稿時(shí)間: 2005 -01 -13(上接第200頁)中國標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2003. .6結(jié)束語[2]朱冬梅,胥北瀾.畫法幾何及機(jī)械制圖[ M].北京:高等教育出版社, 2004.本文針對(duì)AutoCAD環(huán)境下帶鍵槽和帶圓孔的斷[3]佟里欣. AutoCAD 2000探秘一AutoLISP 入門[ M].面圖的自動(dòng)繪制進(jìn)行了設(shè)計(jì)開發(fā),實(shí)現(xiàn)了斷面圖的快中國煤化工速自動(dòng)繪制與自動(dòng)標(biāo)注。應(yīng)用本程序,用戶可以繪制[4]YHC NMH GDCL基礎(chǔ)篇[ M].北不同位置要求的斷面圖,并由系統(tǒng)自動(dòng)查詢數(shù)據(jù)文件京:中國鐵道出版社, 2002.得到斷面圖的鍵槽尺寸加以標(biāo)注。改進(jìn)了斷面圖繪制作者簡(jiǎn)介:徐巖(1966--),女,副教授,碩士,主要與標(biāo)注方法,提高了繪圖效率。從事CAD/CAM等的教學(xué)和科研工作。電話: 13930473865E - mail : sdxuyan@ eyou. com。[1]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)-機(jī)械制圖圖樣畫法[ M ].收稿時(shí)間: 2005 -01 -06