NO151575B - Anordning for utbalansering av masse i mekanismer som for eksempel en robotarm. - Google Patents

Description

Regnestav for bestemmelse av økonomisk skjærehastighet.

Ved bestemmelsen av egnede bearbeidelsesdata for skjærende bearbeidelse av materi-aler er de økonomiske synspunkter av funda-mental betydning. For bestemmelse av de økonomiske bearbeidelsesdata må der tas hensyn til et antall forskjellige faktorer, hvortil kom-mer at visse materialegenskaper må være kjent både for det bearbeidede materiale og for verktøyet. Følgelig vil en sådan bestemmelse for praktisk bruk bli altfor omstendelig og tidskrevende og dessuten fordre et visst mål av innsikt i høyere matematikk.

Foreliggende oppfinnelse tar sikte på å

skaffe en regnestav for bestemmelse av økonomiske skjæredata ved dreining med hård-metallverktøy under hensyntagen til de på en sådan bearbeidelse innvirkende, både prismes-sige og skjæretekniske faktorer, ved hjelp av et skyversystem som dels bygger på rent ma-tematiske relasjoner og dels på fundamentale skjæretekniske relasjoner som man har skaf-fet seg ved grundig forskning innenfor om-rådet og basert på de normerte skjærebarhets-prøver.

Til oppfinnelsens forklaring henvises dels til en tegning av en regnestav i henhold til oppfinnelsen og dels til et diagramblad.

Skyversystemet utgjøres av to faste skalaer og mellom disse to samvirkende, løse skyvere som hver har to skalaer og som gjelder for de fem uavhengig variable

Kv = verktøyomkostning i kr./skjæreegg (omfattende avskrivnings- og omslip-ningsomkostninger)

Km = maskinomkostning i kr/time (omfattende maskinpålegg og arbeidsomkost-ning)

verktøy mater iale (hår dmetallkvalitet) s = matningen i mm/omdr.

Bs= dreibarhetstallet i m/min, samt den avhengig variable

Ve = økonomisk skjærehastighet i m/min.

For oppnåelse av de ligninger efter hvilke de seks skalaer er utført, ligger følgende be-regninger til grunn:

F. W. Taylor konstaterte 1901 at levetids-kurven for hver kombinasjon av bearbeidet materiale og verktøy utgjør en rett linje i et dobbeltlogaritmisk diagram med levetiden som ordinat og skjærehastigheten som ab-scisse. Ligningen for linjer blir dermed

hvor v er skjærehastigheten i m/min T er verktøyets levetid i min

C er en bearbeidbarhetskonstant for den aktuelle kombinasjon av verktøy og arbeidsmateriale

a er en konstant som er lik tangens til levetidslinjens heldningsvinkel for den

aktuelle kombinasjon av verktøy og arbeidsmateriale.

For to forskjellige verktøy-levetider Ti og T2 med tilsvarende skjærehastigheter vi henholdsvis V2 gjelder således

hvilket gir 1

Ved normede skjasrebarhetsprøver som er ment å skulle bli internasjonale, kan man for en viss kombinasjon av skjæredata og verk-tøymateriale bestemme det tall Ba dreibar-hetstdllet for det aktuelle arbeidsmateriale; som er definert som den skjærehastighet (vso) som tilsvarer 30 min verktøy-levetid (T2 = 30 min). Således gjelder: hvor vl kan 'bestemmes som den økonomiske skjærehastighet vc hvis levetiden Ti velges lik den økonomiske, Tc

Den økonomiske verktøy-levetid T for en viss bearbeidelsesoperasjon kan utledes i henhold til følgende:

Hvis betegnelsen har følgende betydning

V = avvirket volum pr.

bearbeidet del mm<:i>

Av de variable i ovenstående formel (9) er VBi Bs_ Kv: og K,,,<1> avsatt i skalaform på regnestaven. Verktøy-skiftetiden t er avhengig av både verktøyets størrelse og dets konstruksjon og er dermed avsatt som en funk-sjon av verktøyomkostningene, i henhold til følgende: for Kv' < 0,50 kr/skjæreegg, t = 0,5 min

0,50 < Kv' < 2,00 kr/skjæreegg, tb = Kv min, (dvs. det antall minutter som siffermessig tilsvarer verktøyomkostningen).

Kv' > 2,00 kr/skjæreegg, tb = 2 min Eksponenten i Taylors ligning (1), dvs. tangens til levetidslinjens heldningsvinkel, er ved normede skjærbarhetsprøver statistisk blitt fastslått til 0,23, for hvilken verdi forme-len (9) er avsatt på regnestaven, . Spilltidstillegget er valgt til 0,15, dvs. 15 % spilltid, en for svensk verkstedindustri meget alminnelig verdi.

De normede skjærebarhetsprøver inne-bærer ubegrenset variasjon av noen av de skjæredatavariable for å utrede deres virk-ning på skjæreforløpet, hvilket utnyttes til å bestemme visse av de på regnestaven avsatte skjæretekniske variable. De normede prøver utføres med preferanse for følgende kombinasjon: Verktøymateriale P 30, normkvalitet S 4 som utgjør en av de ISO standardiserte an-vendelsesgrupper for hårdmetallverktøy og matning 0,45 mm/omdr. De for beregningene av de økonomiske skjæredata rent matemati-ske relasjoner koordinerer derfor på regnestaven med de skjæredata-variable i dette pre-feransepunkt, se punkt P i diagram 1. Da både

verktøykvalitéten og matningen influerer

sterkt på den! økonomiske skjærehastighet, er

der derfor for disse variable på regnestaven

avsatt motliggende skalaer som bygger på alminnelig vedtatte, ved grundig forskning

innenfor utvidede normede skjærebarhets-prøver oppnådde relasjoner, som for dreibarhetstallet B ' = 100 er angitt i diagram 1.

Den på tegningen viste utførelse av en regnestav er bestemt til beregning av den økonomiske skjærehastighet ved bearbeidelse i stål-kvaliteter med varierende dreibarhetstall Bs

og med verktøy av forskjellig kvalitet. Regnestaven er uten løper og har en rammedel med

to faste skalaer som er gradert i henhold til

ligning (9) med skalaen for Ve angitt i m/min

med modul 237, og av to mellom de faste

skalaer forskyvbare skyvere som hver har to

skalaer gradert i henhold til det samme prin-sipp på basis av formel (9) samt i henhold til diagram 1. Den innbyrdes stilling av de faste skalaer på rammedelen bestemmes av et spesi-fisert regneeksempel som er utført for den normede skjærebarhetsprøves preferansetil-felle.

Ved innstilling av regnestaven for føl-gende regneeksempel

Kv = 2,00 kr/skjæreegg

Km = 15,00 kr/h

verktøykvalitet ISOP30 (S 4)

preferanse-matning s = 0,45 mm/omdr. tilfelle

fåes på regnestaven for dreibarhetstallet B = 100 (m/min) den økonomiske skjærehastighet Ve = 100 m/min, for hvilke verdier formel (9) gir:

Claims (1)

1. Regnestav for bestemmelse av økonomisk

   skjærehastighet ved dreining, hvor regnestaven har seks skalaer, av hvilke to, den første og den sjette, er faste og de øvrige fire, dvs. andre til femte, er bevegelige, idet de er anordnet på to skyvere som innbyrdes er pa-rallelle og anordnet mellom den første og den sjette skala, jog den første faste skala samvirker med den annen skala som befinner seg på den ene skyver, den tredje skala er anordnet på den njevnte skyver og samvirker med den fjerde skala som befinner seg på den annen skyver, og den femte skala er anordnet på den annen skyver og samvirker med den sjette, faste skala, karakterisert ved at den førsteiskala (Kv) er gradert i enheter som angir verktøyomkostninger, at den annen skala (Km) er gradert i enheter som angir maskinomkostninger, at den tredje skala er gradert i enheter som angir verdien av materi-alet (hårdhet osv.) i skjæreeggen, at den fjerde skala (is) er gradert i enheter som angir matningen, at den femte skala (Bs) er gradert i enheter som angir dreibarhetstall, at den sjette skala !(ve ) er gradert i enheter som angir økonomisk skjærehastighet, at første, annen, fjerde og femte skala er basert på føl-gende formel: hvor Vc er den økonomiske skjærehastighet i m/min BB er dreibarhetstallet i m/min a er en konstant med en verdi på 0,23 tb er en konstant med en verdi mellom 0,5 og 2 min Kv er verktøyomkostninger i kr/skjære egg Km er maskinomkostninger i kr/time a er en konstant med en verdi mel lom 0,14 og 0,33 og at tredje og fjerde skala er fastlagt på em-pirisk vei, fortrinnsvis ved hjelp av et diagram (diagram 1).