Subscription request:

podpiska@panor.ru

For all questions:

+7 495 274-22-22

UDK: 621.951.7

Assessment of thread tapping energy efficiency

Ivanina I.V. PhD Candidate in Engineering and Technology, Associate Professor, Bauman Moscow State Technical University, Moscow
Dreval A.E. PhD in Engineering and Technology, Professor, Bauman Moscow State Technical University, Moscow

Criteria for evaluating energy costs used in cutting operations during machining are considered. A technique for determination and comparative assessment of energy costs on the example of an operation – threading with machine-hand taps – is proposed. Functional relationship between the energy efficiency indicator and the cutting speed during thread tapping is determined. Equations that relate cutting parameters to energy costs are obtained. Energy indicator has been selected on the basis of physical principle of least action – it allows to analyze alternative options for creating machining operation from the point of view of energy efficiency.

Cнижение энергетических затрат при механической обработке существенно определяет рентабельность и конкурентоспособность продукции металлообработки. Поэтому техникоэкономическая оценка технологического процесса должна включать методику расчета энергозатрат и выбор энергетических критериев для возможности сравнения альтернативных технологий изготовления деталей машин и оценки уровня потребляемой энергии при варьировании технологически управляемыми параметрами процесса резания.

В основу энергетических критериев — меры энергозатрат при обработке резанием, как правило, положены удельные показатели энергоемкости — отношение энергии, затраченной на срезание стружки, к массе стружки:

или к объему удаляемого материала:

где: Ne — эффективная мощность резания, кВт; S — подача, мм/об;

t — глубина резания, мм; V — скорость резания, м/мин, m — масса срезаемой стружки, кг [1, 2].

Энергетические критерии оптимальности резания предложены в работе [3] для решения задач назначения технологических условий обработки деталей из труднообрабатываемых материалов, где на основе дислокационно-энергетического подхода к процессу резания для черновой обработки предложен критерий удельной энергоемкости, а для чистовой — энергетический критерий качества, определяемый плотностью энергии деформирования, накапливаемой поверхностным слоем в процессе резания. Оба критерия связаны с пластической деформацией обрабатываемого материала и инструмента, упрочнением в зоне обработки, износом инструмента, тепловым режимом, качеством поверхностного слоя детали. В работе [4] предложен энергетический критерий, характеризующий собой тепловую активность стружки по отношению к выделяющейся в зоне резания теплоте; в качестве критериев оптимизации технологических методов обработки поверхностей в работе [5], на основе структурной модели трансформации энергии в зоне резания, получен комплекс показателей энергетической эффективности лезвийной обработки, определяемый отношением потенциальной энергоемкости обрабатываемого материала к удельным энергозатратам.

For citation:
Ivanina I.V., Dreval A.E., Assessment of thread tapping energy efficiency. Chief Mechanical Engineer. 2020;5.
The full version of the article is available for subscribers of the journal
Article language:
Actions with selected: