CC BY
5
УДК 62-294.2
Шапагатов С.Р. студент магистратуры 1 курса Институт машиностроения Иванова Т.И. студент 4 курса Цыплов Е.А. студент 3 курса Новиков В.А. студент 3 курса Институт финансов, экономики и управления Тольяттинский государственный университет
Россия, г. Тольятти ОСЕВЫЕ КОМБИНИРОВАННЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ (РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И ЭКСПЛУАТАЦИИ) Аннотация: В данной статье рассмотрено понятие комбинированного инструмента, его виды, область и способы применения. Проанализированы преимущества и недостатки данного инструмента, рекомендации по проектированию и использованию. А также рассмотрен путь увеличения эффективности автоматизированного производства, за счет комбинированного инструмента.
Ключевые слова: комбинированный инструмент, производство, автоматические линии, концентрация производства, машиностроение.
Shapagatov S.R., master student 1 year, Institute of Mechanical Engineering
Tolyatti State University Tolyatti (Russia) Ivanova T.I., student 4th year, Institute of Finance, Economics and Management
Tolyatti State University Tolyatti (Russia) Tsyplov E.A., student 3 course, Institute of Finance, Economics and Management
Tolyatti State University Tolyatti (Russia) Novikov V.A., student 3 course, Institute of Finance, Economics and Management
Tolyatti State University Tolyatti (Russia)
AXIAL COMBINED INSTRUMENTS (DESIGN AND OPERATION
RECOMMENDATIONS)
Abstract: In this article, the concept of a combined instrument, its types, scope and methods of application is considered. The advantages and
disadvantages of this tool are analyzed. And also the way of increase of efficiency of the automated manufacture, due to the combined tool is considered.
Key words: combined instrument, production, automatic lines, concentration of production, mechanical engineering.
Высокие свойства и не высокая стоимость - это главные показатели, которые определяют конкурентоспособность товара. Хорошее качество нового товара и его быстрый выпуск гарантируют многооперационные станки и гибкие производственные системы. Но при большой стоимости оборудования, а, следовательно, высокой стоимости товара, он лишается конкурентоспособности. Себестоимость товара возрастает при обработке деталей на автоматической линии, где при большой численности оборудования падает его надежность. [3]
Самым действенным вариантом уменьшения себестоимости товара является концентрация переходов посредством эксплуатации осевого комбинированного инструмента.
Комбинированный инструмент представляет собой два или более соединенных между собой элемента, которые закреплены вместе, и позволяют совмещать несколько операций. За счет чего уменьшается время и увеличивается эффективность процессов обработки отверстия.
Комбинированные инструменты можно применять при ступенчатом и цилиндрическом отверстии, они составляют почти 35% от всего участка, который эксплуатируется в машиностроении. Этому и посвящена данная статья. Посредством эксплуатации комбинированных инструментов с оптимальным конструктивным параметром происходит уменьшение себестоимости проведения обработки отверстия. [2]
В рамках автоматизированных гибких производств, происходит рост себестоимости товара. Посредством концентрации переходов можно увеличить действенность автоматизированных производств. Но при этом может увеличиться сложность оборудования и уменьшиться его надежность, что приведет к росту простоев и, следовательно, к увеличению себестоимости товара. При концентрации переходов возрастает сложность инструментов, а само оборудование становится проще. Это увеличивает число аспектов, которые связаны с инструментами, к примеру, поломку. И время на переналадку инструментов уменьшается. [1]
Чем точна обработка и шероховата поверхность, тем более совместимы операции или переходы. Вид инструмента, который необходим для выполнения операций, определяется выбранным принятым порядком.
Посредством применения комбинированных инструментов достигается наибольшая действенность концентрации переходов. [4]
Самым популярным видом поверхностей, которые применяются в машиностроении, читается поверхность вращения. Она составляет около 70% поверхностей, которые применяют в машиностроении. И 50% всей поверхности составляют отверстия. Но тех, которые можно обработать при
помощи комбинированного инструмента 90%.
Стоит отметить, что в случае многооперационных станков, где обрабатывают корпусные детали, отверстия, достигают 75% поверхностей.
Следовательно, те отверстия, обработать которые можно при помощи осевых комбинированных инструментов достигают 35% от всей поверхности, которая эксплуатируется в машиностроении. Поэтому необходимо разработать теорию проектирования осевых комбинированных инструментов. Они производятся на основе сверла, зенкера и т.п.
Срезать большую часть металла позволяет высокий уровень концентрации режущей рамки у комбинированных инструментов. Что позволяет увеличить концентрацию силы и температуры разреза металла, но ухудшает условия его деятельности.
Рост объемов метала, который подвергается срезке, усложняет его размещение и перемещение, что приводит к пакетированию. Также к этому приводит наличие уступов на поверхности стружечных канавок. Это можно увидеть только при значительной разнице между ступенями инструмента. Увеличение силы трения, и температуры, всё это является признаком пакетирования стружки. [3]
Увеличение силы трения влечет за собой рост раздробления отверстий, шероховатость поверхностей и даже поломку самого инструмента. Увеличение температуры приводит к быстрому износу инструмента.
Стойкость комбинированного инструмента может стать меньше, чем одномерного, так как концентрация режущих рамок влечет за собой рост температуры.
Рост силы разреза, который связан с концентрацией рамок, влечет за собой раздробление отверстий. Но коррекция суммы величин силы разреза, приводит к погрешности форм сечения отверстий.
Следует отметить, что недостатки комбинированного и одномерного инструмента во многом схожи. Из-за большого количества параметров, недостатки одномерного инструмента в работе комбинированного проявляются значительно больше.
Рабочий процесс является понятием более обширным, чем понятие процесса разреза. Оно содержит в себе задачи перемещения стружки, влияния сил и температуры, которые осуществляют действие на каждой ступени. Рабочий процесс также включает в себя силу трения стружки с поверхностью отверстий, а также канавки инструмента. Внутреннее трение в стружке занимает очень важное место в рабочем процессе.
Комбинированные инструменты представляют собой специальный инструмент, который способен применяться лишь в транспортном средстве, где он был спроектирован. Следовательно, рабочий процесс, в котором функционирует комбинированный инструмент, сам определяет необходимые параметры, устраняемые необходимые недостатки.
Получить необходимые данные параметров комбинированного инструмента невозможно, так как это специальный инструмент. Такие
данные можно получить на аналитической модели, которая базируется на связи конструктивных параметров с рабочим процессом.
Главный путь увеличения действенности автоматизированного производства - это концентрация всех операций.
Выпускать товары быстро и качественно можно при помощи эксплуатации автоматических линий с гибкой производственной связью. Но в таком случае, себестоимость изготовляемой продукции возрастет почти в 3 раза. Это происходит из-за роста стоимости оборудования и автоматизации. Следует также обратить внимание, что рост автоматизации может привести к уменьшению надежности транспортного средства, а значит росту простоя.
Чтобы уменьшить число простоев необходимо разделить их на специальные участки. Иными словами, сократить длину линии и количества оборудования, которое задействовано.
Рост участков автоматических линий влечет за собой увеличение отказов, а, следовательно, уменьшение надежности. А стоимость автоматизации и всей линии возрастает.
Оказание воздействий рабочего процесса ТС, множеством параметров, является отличительной особенностью одномерного осевого от комбинированного инструмента.
Исходя из того, что форму и размер комбинированного инструмента определяют параметры отверстий, то необходимо систематизировать формы отверстий, которые подвергаются обработке при помощи данного инструмента.
Комбинированные инструменты бывают однотипными и разнотипными.
Первый вид используют при проведении обработки отверстий, который расположены по одной оси. Иногда такой инструмент используют для осуществления обработки отверстий одного и того же диаметра.
Второй вид инструмента также используется для осуществления обработки отверстий одного и того же диаметра, к примеру, сверления и растачивания. Данный тип инструмента иногда используют и для осуществления обработки отверстий разного диаметра, но которые расположены на одной оси.
По числу ступеней, которые применяются в работе, комбинированный инструмент делится от двух до шести ступенчатых. Шесть ступеней имеют сверла и зенкеры. Четыре ступени у разверток. А двумя ступенями обладают нетчики.
Так же комбинированный инструмент делят на цельный, составной и насадный.
Цельный комбинированный инструмент производится из однородного материала. К нему относятся те инструменты, которые выполнены по определенной технологии: режущая часть - инструментальная сталь, хвостик - конструктивная сталь. [5]
Составной комбинированный инструмент состоит из корпуса и
режущего элемента, которые соединены при помощи клея, сварки и т.п.
Использование комбинированного инструмента с пластинами, которые не перетачиваются, является максимально эффективным. При помощи таких пластин любая комбинация режущих кромок получается крайне быстро. Но такие инструменты имеют недостаток: большой размер элемента крепления. Это не дает возможности производить инструмент для осуществления обработки отверстия малого размера.
Насадный комбинированный инструмент включает в себя однотипный и разнотипный инструмент, объединяющий в себе оправку или один инструмент. Такие инструменты представлены в виде зенковки, насаживаемых сверл, разверток разного диметра и т.д. [5]
Можно сделать вывод о неоспоримых преимуществах комбинированного инструмента. Он позволяет увеличивать рост производительности, посредством сокращения времени на осуществление обработки заготовок. Снизить стоимость операции посредством использования наиболее простого оборудования. А также устранить значительные припуски с помощью совмещения деятельности режущих кромок.
Использованные источники:
1. Автоматизация процессов машиностроения: Учеб. пособие для машиностр. спец. вузов. / Я. Буда, В. Гански, В.С. Вахман и др. / Под. ред. А.И. Дащенко. - М.: Высш. шк., 2016. - 480с.
2. Маслов А. Р. Современные тенденции в конструировании специального режущего и вспомогательного инструмента для автоматизированного производства. - М.: ВНИТЭМПР, 2016. - 48с.
3. Родин П.Р. Металлорежущие инструменты. - Киев: Вища школа, 2017. -455с.
4. Резников А.Н., Яшин Г.Г. Спиральные сверла. НПИЛ / Сб. материалов всесоюзного совещания по сверлам. - Вильнюс, 2016. - с.33-38.
5. Шаумян Г.В. Автоматизация производственных процессов и их эффективность. - М.: МВТУ, 2017. - 86с.
