Введение к работе
Актуальность работы. В современном машиностроении и прпбо-росфоешт подавляющее бодыштово операций механической обработки заготовок выполняется с применением смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ). В процессе эксплуатации СОЖ загрязняется механическими примесями, негативно влияющими на ее функциональные свойства її ухудшающими, в конечном итоге, технико-экономические показа і ели производства. Для устранения или заметною снижения нега-тивного влияния механических примесей СОЖ очищают, обеспечивая требуемые качество и производительность обработки. Очистка СОЖ от механических примесей требуеі значительных заірат, часто соизмеримых с затратами на механическую обработку.
Современные технологии и техника очистки СОЖ от механических примесей позволяют обеспечить требуемые параметры чистоты СОЖ. Однако до сих пор отсутствуют достаточно четкие и аргументированные рекомендации по выбору очистителя для конкретной технологической операции, не решены вопросы проектирования систем очистки СОЖ от механических примесей для обслуживания различных по видам обработки и технологическому оснащению операций и линий механической обрабоїки.
Эффективность операций механической обработки, выполняемых с применением СОЖ, оценивают различными, иногда весьма специфическими кршериями. Отсугспше системы универсальных критериев существенно затрудняет оценку эффективности групповых (ГСО) и централизованных спаем очпсгки(ЦСО) СОЖ, обслуживающих технологические линии. До сих пор не разработана методика проектирования ГСО и ЦСО СОЖ, которые обеспечили бы минимум суммарных затрат на механическую обработку. Нет и методики оценки эффективности систем очистки, обслуживающих технологические линии, состоящие из различных операций.
Автор защищает:
!. Систему универсальных критериев технологической эффективности для различных операций механической обработки.
-
Методику оценки эффективности систем очистки СОЖ, обслуживающих технологические линии, разработанную на основе системы универсальных критериев.
-
Методику расчета систем очистки СОЖ от механических примесей, обеспечивающих минимум затрат на механическую обработку заготовок на технологических линиях.
4. Результаты экспериментальных исследований влияния загрязнения СОЖ механическими примесями на технолотическуто эффективность операций сверления, зенкерования , развертывания и точения стальных и чугунных заготовок.
5.. Результаты опытно-промышленной проверки методики оценки экономической эффективности систем очистки СОЖ от механических примесей на машиностроительных предприятиях.
Цель работы:
Повышение эффективности технологических линий механической обработки заготовок, выполняемой с применением СОЖ.
Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи:
-
Разработана система универсальных критериев технологической эффективности для различных операций механической обработки.
-
Разработана методика оценки эффективности систем очистки СОЖ, обслуживающих технологические линии механической обработки заготовок, на основе системы универсальных критериев.
-
Разработана методика расчета систем очистки СОЖ от механических примесей, обеспечивающих минимум суммарных затрат на механическую обработку заготовок на технологических линиях.
-
Установлена взаимосвязь критериев технологической эффективности с параметрами чистоты СОЖ для нескольких видов обработки заготовок резанием.
-
Проведена опытно-промышленная проверка разработанной методики на предприятиях г. Ульяновска.
Научная новизна. Разработана система универсальных критериев технологической эффективности, которая позволяет оценить эффективность различных по видам обработки и технологическому оснащению операций и линий механической обработки заготовок, выполняемой с применением СОЖ. Предложенная система универсальных критериев положена в основу методики оценки экономической эффективности систем очистки СОЖ, обслуживающих технологические линии механической обработки заготовок. В общем случае разработанная система универсальных критериев может быть применена для оценки эффективности использования любой новой техники на технологических линиях, участках и в цехах машиностроительных предприятий.
Получены зависимости для расчета экономической эффективности технологических операций и линий механической обработки заготовок без брака и с учетом возможного брака.
Разработан алгоритм расчета оптимальных значений критериев, обеспечивающих наибольший экономический эффект от внедрения си-
стемы очистки СОЖ на отдельной операции и на технологической линии в целом.
Предложены зависимости для расчета степени и тонкости очистки СОЖ отдельным очистителем и системой очистителей в зависимости or концентрации и распределения частиц механических примесей в СОЖ \ю размерам.
Получены регрессионные зависимости технологических показа гелей .эффективности операций обработки отверстий в заготовках мерным инструментом от изменения концентрации механических примесей и СОЖ."
Практическая пет/ость и реализация работы. Разработанная методика оценки экономической эффективности систем очисжи СОЖ ох механических примесей, обслуживающих технологические операции и линии механической обработки заготовок, позволяет:
выбрать вариант системы очистки СОЖ по наибольшему экономическому эффекту (по наименьшим суммарным затратам на механическую обработку заготовок и очистку СОЖ);
выполнить анализ действующих систем очистки СОЖ с целью определения целесообразности и направлений их совершенствования;
рассчитать технико-экономические характеристики систем очистки СОЖ.
По предложенной методике выполнены расчеты экономической эффективности применения различных систем очистки СОЖ на автоматических линиях механической обработки заготовок Ульяновского автомобильного завода (массовое производство) и в цехе станков с 411У Ульяновского машиностроительного завода (мелкосерийное производство).
Разработанная методика используется в проектно-технологическом отделе ПКТБ "Экосистема" (г. Ульяновск) при проектировании систем очистки СОЖ от механических примесей.
Рассчитаны значения критериев технологической эффективности, определяющие изменение технологических показателей эффективности операций сверления, зенкерования, развертывания и точения стальных и чугунных заготовок для различных значений концентрации механических примесей в СОЖ, необходимых для оценки эффективности систем очистки СОЖ.
Предложены на уровне изобретений три технических решения вакуумных фильтров для очистки СОЖ от механических примесей.
Апробация работы. Основные результаты доложены и представлены на научно-технической конференции (НТК) "Повышение эффективности станков с ЧПУ и ОЦ в составе специализированных участков", г.
Ульяновск, 1989 г.; НТК "Смазочно-охлаждающие технологические средства для обработки материалов", Херсон, 1992 г.; международной НТК "Смазочно-охлаждающие технологические средства при механической обработке заготовок из различных материалов", Ульяновск, 1993 г.; на НТК УлГТУ и УлПИ в 1990-96 гг.; научно-технических семинарах кафедр "Технология машиностроения" и "Металлорежущие станки и инструменты" УлГТУ в 1992-96 гг.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ, в том числе получено 3 положительных решения по заявкам на изобретения.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы (116 наименований) и приложений, включает 100 страниц машинописного текста, 23 таблицы и 76 рисунков.
