W artykule przedstawiono problematykę optymalizacji naddatków obróbkowych wielkogabarytowych odlewów żeliwnych. Jako kryterium optymalizacyjne przyjęto minimalizację objętości zebranego materiału. Na wielkość skrawanych naddatków ma wpływ przede wszystkim: wartość przyjętych naddatków odlewniczych, dokładność wykonania odlewu oraz proces technologiczny obróbki, w którym najważniejszym elementem jest odpowiedni dobór pomocniczej i zasadniczej bazy obróbkowej. W zależności od odlewni i sposobu wykonania odlewy mogą różnić się między sobą w znacznym stopniu. Powoduje to, że w przypadku zmiany dostawcy lub nawet podczas kolejnej partii odlewów z tego samego źródła może istnieć konieczność opracowania nowej dokumentacji technologicznej. Zmniejszenie ilości wiórów niesie ze sobą przede wszystkim mniejsze zużycie energii, ograniczenie pracochłonności obróbki oraz redukcję zużycia narzędzi, co bezpośrednio przekłada się na niższy koszt wytworzenia. W opracowaniu przedstawiono wyniki symulacyjnych badań optymalizacyjnych naddatków obróbkowych trzech odlewów wielkogabarytowych o różnym stopniu skomplikowania. Posłużono się w nich parametryzacją i wzajemnymi powiązaniami geometrycznymi naddatków obróbkowych, które podzielono na trzy grupy kierunkowe (zgodne z osiami kartezjańskiego układu współrzędnych). Analiza miała za zadanie pokazać różnice objętościowe zebranego materiału między istniejącym procesem technologicznym części oraz procesem zoptymalizowanym.
EN
The article presents problems of machining allowances optimization of large-size iron castings. As the optimization criterion chips volume is admitted. There are a few factors that influence the chips volume: casting accuracy, casting allowances and manufacturing process in which machining datum surface and allowances selection are the most important. Castings may be different in a certain extent and that's conditioned by foundry technology and there is necessity to improve documentation of production technology when supplier changes. Mass reduction of chips results in lower energy consumption, labor consumption and lowering of tools wear most of all. The effect is lowering the production cost directly. In the study the simulation research results of machining allowances optimization of three large-size castings of different complexity are presented. In simulations parameterization and geometrical mutual connections of machining allowances were used. The machining allowances were divided in three directional groups (cartesian co-ordinate system compatible). The analysis was to show the differences of the chips volume between existing and optimal technological process.
W opracowaniu przedstawiono problematykę minimalizacji objętości naddatków obróbkowych odlewów żeliwnych przy użyciu dwóch metod. Pierwsza z nich polega na minimalizacji naddatków obróbkowych dla każdego odlewu osobno. Metoda druga – Globalna Minimalizacja Naddatków Obróbkowych oparta jest na planowaniu obróbki dla wszystkich odlewów korpusowych wchodzących w skład maszyny równocześnie. Obie metody są przedmiotem zgłoszeń patentowych i wykorzystują nowoczesne metody inżynierii odwrotnej takie jak skanowanie 3D i fotogrametria. Powodem podjęcia prezentowanej tematyki są wciąż rosnące koszty obróbki mechanicznej, która obok odlewnictwa jest głównym procesem produkcyjnym korpusów obrabiarek. Dotychczasowe wyniki wstępnych badań symulacyjnych i laboratoryjnych z zastosowaniem metody indywidualnej minimalizacji naddatków obróbkowych pokazały, że zagadnienie warte jest dalszych badań i weryfikacji praktycznej. Mniejsza objętość naddatków obróbkowych wpływa nie tylko na skrócenie czasu obróbki, ale bezpośrednio przekłada się na mniejsze zużycie narzędzi oraz ograniczenie poboru energii. Zastosowanie nowoczesnych technik bezdotykowego skanowania 3D i fotogrametrii pozwoli na znaczne uproszczenie procesu planowania obróbki, która w większości firm produkcyjnych opiera się na konwencjonalnych metodach trasowania każdego odlewu z osobna. Prezentowane przez autorów metody minimalizacji naddatków obróbkowych odlewów żeliwnych mogą znacząco wpłynąć na poprawę szybkości i jakości procesów przygotowawczych obróbki mechanicznej. Wstępne wyniki badań dały pozytywne wyniki, ponadto kilka firm przemysłowych wyraziło zainteresowanie wynikami i wdrożeniem prezentowanego zagadnienia.
EN
The paper presents problems of machining allowances minimization by means of two minimization methods.The intention of the first one is that machining for each body cast should be planned separately. The second method – Global Minimization of Machining Allowances consists in machining planned and optimized globally for the whole bodies included in the machine. Both methods are secured by patent and are founded by the use of rapid and modern methods of reverse engineering, such as 3D scanning and photogrammetry. The reason for taking the proposed subject matter is still growing cost of mechanical working which, next to the casting, is the main process of machine bodies production. The results of the minimization of machining allowances research based on individual calculations for each cast separately have shown so far that the machining allowances minimization matter is worthy of further research and practical verification. The smaller volume of machine cutting coat will not only shorten the treatment time, but also directly translate into tool wear and energy consumption reduction. By the use of a non-contact three-dimensional surface scanning system and photogrammetry, the treatment planning process will greatly simplify, which so far was based on tedious and very time-consuming method of manual body cast marking-out.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.