CC BY
6Решетневские чтения
УДК 621.9.025
К. А. Кистанов, Н. В. Кононова, А. С. Малюгин, А. И. Хомич
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск
ПОЛУЧЕНИЕ РЕЗЬБОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НА МНОГОЦЕЛЕВЫХ СТАНКАХ
Целью данной работы является сравнение методов резьбонарезания в различных типах производства и выбор оптимального из них. Поставлены следующие задачи: проведения анализа различных методов резьбонарезания, сравнительные расчеты режимов резания, анализ резьбонарезного инструмента по конструкции, получаемого параметрами обработки и применяемости. При исследовании были проведены опытно-экспериментальные работы на предприятии ООО «Зенит-Техноформ» и в механических мастерских колледжа. В результате получены данные, из которых видно преимущество резьбофрезерования практически по всем показателям. Резьбовые фрезы рекомендованы к применению в производстве космической техники, неф-тегазоперерабатывающего оборудования и мостовых кранов.
В современном машиностроении почти половина всех деталей имеет резьбу. Инструменты для образования резьбы делятся на три группы: лезвийные; бесстружечные; абразивные. На практике наибольшее применение нашли инструменты первой группы.
Резьбовые резцы из-за невысокой производительности применяются в основном в единичном и мелкосерийном производствах.
Метчики работают в очень тяжелых условиях из-за несвободного резания, больших сил резания и трения, а также затрудненных условий удаления стружки и не обладают универсальностью.
Применение фрезерования вместо точения при нарезании внутренней резьбы обеспечивает значительное повышение производительности труда. При резь-бофрезеровании профиль резьбы формируется за счет перемещения фрезы по винтовой линии. Такое перемещение, называемое винтовой интерполяцией, реализуется на станках с числовым программным управлением (ЧПУ). В последнее время разрыв между применением метчиков и резьбовых фрез сокращается, во многом благодаря последним достижениям в технологии ЧПУ станкам.
Применение резьбовых фрез является практически единственным надежным способом получения резьбовых отверстий в труднообрабатываемых материа-
лах, таких как никелевые сплавы. Из опыта работы предприятия ООО «Зенит-Техноформ» мы знаем, что они не смогли нарезать резьбу метчиком М5 в заготовке из стали 12Х18Н10ТЮ на обрабатывающем центре - метчик постоянно ломался. Из сложившейся ситуации вышли только применив резьбовые фрезы.
Вторая часть работы экспериментальная. В первом эксперименте мы взяли три однотипных резьбонарезных инструмента с различной режущей частью и сравнили режимы резания, на которых они работают. Во втором эксперименте - три разных резьбонарезных инструмента с износостойким покрытием и также сравнили режимы резания.
По результатам проведенной нами исследовательской работы были составлены сравнительные таблицы, графики, из которых видно преимущество резь-бофрезерования практически по всем показателям (см. таблицу). Недостаток метода - это обязательное наличие станков с ЧПУ, что ограничивает возможность его применения в мелкосерийном производстве из-за высокой стоимости станков.
Обрабатываемый материал изготовлен из конструкционной стали св до 1000 МПа; нарезаемая резьба -М20*2,5-7Н; длина свинчивания - 30 мм; материал режущей части метчика - Р6М5; 3-х лезвийной фрезы -R2512.50 ISO ТМ.
Сравнительная таблица затрат на инструмент, достигаемых параметров и производительности труда
Параметры Метчик Фреза
Стоимость 125 руб. за комплект Около 3500 руб.
Стойкость 20 мин 400 мин
Точность ±0,05 мм ±0, 01мм
Диапазон предпочтительных диаметров 2-24 мм (свой метчик для каждого диаметра) 1,6-100 мм (любой диаметр с одним шагом обрабатывается одной фрезой)
Вид обрабатываемой резьбы Отдельные метчики для правой и левой резьб Одна фреза (изменение УП)
Диапазон резьбовых профилей Отдельные метчики для метрической, дюймовой, трапецеидальной и трубной резьб Один корпус фрезы (сменные пластинки для каждого профиля)
Скорость резания, м/мин 6,5 160-250
Число оборотов шпинделя, об/мин 100 2000
Основное время, мин 0,313 0,013
Перспективные материалы и технологии в аэрокосмической отрасли
K. A. Kistanov, N. V. Kononova, A. S. Malyugin, A. I. Homich Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Krasnoyarsk, Russia
GETTING THREAD SURFACES BY MULTI-PURPOSE TOOLS
The goal of the research is thread cutting methods comparison in various industries and selection of optimal one. The research tasks are: to review various thread cutting methods, comparative calculation of cutting regimes, to analyse thread-cutting tools in the construction to obtained process parameters and application. During the research pilot testing was conducted at «Zenith-Technoform Ltd» and the college mechanical shops. The work results in data proving advantage of thread milling almost in all parameters. Thread mills are recommended to apply in manufacturing spacecrafts, oil and gas refining equipment and overhead traveling cranes.
© Кистанов К. А., Кононова Н. В., Малюгин А. С., Хомич А. И., 2010
УДК 629.7.023
А. С. Клентак
Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С. П. Королева (Национальный исследовательский университет), Россия, Самара
СТАТИСТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ПРОМЫШЛЕННОМ ПРЕДПРИЯТИИ
Рассматриваются вопросы статистического регулирования процесса потребления электроэнергии на промышленном предприятии в новых условиях энергорынка.
В настоящее время происходит существенное изменение энергорынка РФ [1]. Перед промышленными предприятиями стоит задача внедрения эффективной системы управления энергозатратами. Одним из важных пунктов данной системы является решение задачи статистического регулирования процессом потребления электроэнергии.
Основная задача статистического регулирования процесса потребления электроэнергии состоит в том, чтобы на основании результатов выборочного контроля потребляемой электроэнергии в том или ином технологическом процессе принимать решение «процесс потребления электроэнергии - оптимален» или «процесс потребления электроэнергии - неоптимален». Как известно, отклонения в потреблении электроэнергии происходят в случайные моменты времени, и эти события могут подчиняться определенным статистическим закономерностям. Такая задача может решаться методами теории вероятности и математической статистики [2].
Случайная величина (СВ) X может быть непрерывной или дискретной. Непрерывная величина получается при контроле потребляемой электроэнергии по количественному признаку с помощью измерительных средств, позволяющих получить значение контролируемого параметра с большой точностью. Дискретная величина получается, например, при контроле над количеством потребляемой энергии V в техпроцессе по альтернативному признаку, т. е. признаку «оптимален» или «неоптимален».
При решении задач статистического регулирования процесса потребления электроэнергии наиболее часто применяемым является распределение непрерывной случайной велечины [3], определяющееся
двумя параметрами: математическим ожиданием д и дисперсией с2.
На стадии предварительного анализа состояния процесса потребления электроэнергии необходимо оценить параметры д и с, чем больше будет отклоняться значение д от заданного значения д0 (при неизменной с), тем меньше будет доля технологических процессов, потребление электроэнергии которых соответствует нормированному уровню.
Таким образом, основная цель предварительного анализа состояния процесса потребления электроэнергии того или иного техпроцесса состоит в том, чтобы на основе полученных результатов в случае необходимости привести данный процесс в статистически управляемое состояние.
Статистическое регулирование процесса потребления электроэнергии удобно осуществлять с помощью контрольных карт, на которых отмечают значения определенной статистики, полученной по результатам выборочного контроля.
На контрольной карте отмечают границы регулирования, ограничивающие область допустимых значений статистики. Контрольная карта позволяет не только обнаружить отклонение от процесса потребления электроэнергии, но и помогает выявить причины возникновения данного отклонения. Кроме того, контрольная карта служит документом, который может быть использован для принятия обоснованных решений по улучшению качества потребления электроэнергии.
По схеме построения эти контрольные карты (КК) можно разделить на три группы: простые контрольные карты, контрольные карты с предупреждающими границами и контрольные карты кумулятивных сумм.
