Статья посвящена проблеме рационального потребления энергетических ресурсов при обработке заготовок деталей машин режущими инструментами. Описан новый научно-методологический подход к установлению энергетически экономичных условий обработки, основанный на оптимизации технологических процессов по энергетическим критериям. Приведён анализ достоинств и недостатков известных методик оптимизации технологических процессов по критерию наименьшей удельной энергоёмкости. Сформулирован новый интегральный показатель энергетической эффективности («энергетический КПД») процесса резания, представляющий собой отношение удельной энергоёмкости конструкционного материала к удельным энергозатратам в зоне резания. Предложены расчётные методики определения показателя энергетической эффективности с учётом свойств обрабатываемого материала, закономерностей его деформации и разрушения, типа образующейся стружки и технологического назначения обработки. Использование методики оптимизации технологических процессов обработки резанием с использованием вновь введённого критерия позволяет сократить энергетические затраты в зоне резания на 18–22 %.
The article is devoted to the rational use of energy resources in the processing of blanks machines cutting tools. A new scientific and methodological approach to the establishment of energy-efficient processing conditions, based on the optimization of technological processes on energy criteria. The analysis of the advantages and disadvantages of the known methods of process optimization by lower specific energy consumption. Established a new integrated energy efficiency ratio ("Energy Efficiency") of the cutting process, which is the ratio of the specific energy consumption of construction material to the specific energy consumption in the cutting zone. Proposed design methodology for determining the Energy Efficiency by the nature of the material, the laws of its deformation and fracture, such as chips and the resulting technological purpose processing. Using the technique of optimization of machining processes using the newly introduced criterion can reduce energy costs in the cutting area by 18–22 %.
1. Карпов А. В., Зелинский В. В. Совершенствование чистовой токарной обработки путём применения инструментов безвершинных конструкций // Машиностроение и безопасность жизнедеятельности. – 2011. – № 3. – С. 53–57.
2. Карпов А. В., Игнатов С. Н., Распопин А. П. Оценка эффективности лезвийной обработки с использованием безразмерного энергетического критерия // СТИН. – 2004. – № 12. – С. 23–26.
3. Карпов А. В. К вопросу управления процессом резания на основе энергетических закономерностей деформации и разрушения твёрдых тел // Машиностроение и безопасность жизнедеятельности. – 2011. – № 1. – С. 37–49.
4. Карпов А. В. Оптимизация процессов обработки резанием на основе энергетических закономерностей деформации и разрушения материалов // Машиностроение и безопасность жизнедеятельности. – 2012. – № 1. – С. 58–63.
5. Карпов А. В. Энергетически экономичные режимы резания // Машиностроение и безопасность жизнедеятельности. – 2008. – № 5. – С. 138–144.
6. Справочник технолога-машиностроителя. В 2 т. / А. Г. Косилова, Р. К. Мещеряков, А. Г. Суслов / Под ред. А. М. Дальского. – М.: Машиностроение – 1, 2001. – Т. 2 – 944 с.
7. Старков В.К. Физика и оптимизация резания материалов. – М.: Машиностроение, 2009. – 640 с.