2 / 14
Л.Д. Малькова
2
Инженерный журнал: наука и инновации
# 12·2016
емкости производства, но не позволяет давать количественные про-
гнозы из-за больших диапазонов значений. Например, по расчетам
авторов [4], при точении на станках с ЧПУ удельное энергопотребле-
ние составляет 38,5...62,0 Дж/мм
3
, а при работе обрабатывающих
центров с преимущественным сверлением и резьбонарезанием —
110...170 Дж/мм
3
. Указанный разброс определен широкой вариатив-
ностью возможных параметров режимов обработки, которые нельзя
учесть при рассмотрении снимаемого объема материала в целом.
Целью предлагаемой работы является исследование возможности
использования расчетной площади поверхности резания, которая яв-
ляется функцией параметров режима обработки и геометрических
параметров режущего инструмента, в качестве показателя энергопо-
требления при механической обработке. Задача решена на примере
сравнительного анализа торцового и цилиндрического фрезерования
плоской поверхности, поскольку эти способы обработки, во-первых,
широко распространены в производстве и, во-вторых, позволяют
провести экспериментальные исследования в идентичных условиях.
Расчет энергопотребления по справочной литературе.
Для пер-
вичной сравнительной оценки проведены аналитические расчеты
энергопотребления для обработки поверхности 100
100 мм с при-
пуском 1 мм на изделиях из конструкционной стали одинаковой
твердости и исходного качества поверхности (табл. 1).
Таблица 1
Результаты расчета энергозатрат по справочной литературе
для различных способов фрезерования поверхности 100
100 мм
Вид фрезерования
Энергозатраты, 10
–3
кВт
ч,
рассчитанные по методикам
[5]
[6]
[7, 8]
Торцовое
8,80
8,32
14,36
Цилиндрическое
10,58
—
24,15
Расчеты проведены для параметров режимов обработки и по ме-
тодикам и формулам, рекомендованным справочной литературой
[5-8], что исключает возможность объективного сравнения и анализа
результатов. Для обеспечения такого анализа и возможности прогно-
зирования сравнительных показателей энергопотребления при раз-
личных способах обработки спланированы и проведены эксперимен-
тальные исследования торцового и цилиндрического фрезерования в
одинаковых условиях.
Исходные данные и обработка экспериментальных исследо-
ваний для сравнения торцового и цилиндрического фрезерова-
ния.
Опыты проведены на динамометрической установке, включаю-