Проектирование наладки станков с ЧПУ на обработку детали Вал БИПМ.715123.002

Вид работы:

Дипломная (ВКР)
Предмет:

Другое
Язык:

Русский
,
Формат файла:
MS Word

1,67 Mb
Опубликовано:

2011-05-20

Все дипломные работы по другим направлениям

Скачать дипломную работу Читать текст online Заказать дипломную
*Помощь в написании! Посмотреть все дипломные работы

Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.

Проектирование наладки станков с ЧПУ на обработку детали Вал БИПМ.715123.002

Министерство образования Республики Беларусь

УО «Брестский государственный политехнический колледж»

Машиностроительное отделение

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по предмету «Наладка, эксплуатация и техническое обслуживание станков с ПУ и РТК»

Тема: «Проектирование наладки станков с ЧПУ на обработку детали

Вал БИПМ.715123.002»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

БГПК 05041.026.10.3 ПЗ

Выполнил уч-ся гр.Мс 26 курс 4

Пилипчук С.В

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

.1 Характеристика обрабатываемой детали

.2 Предварительный выбор типа производства

.3 Выбор заготовки

.4 Выбор технологических баз

.5 Разработка маршрутного техпроцесса

.6 Обоснование выбора станков с ЧПУ.

.7 Расчет припусков

.8 Расчет режимов резания

.9 Расчет норм времени

.10 Уточненный расчет типа производства

.11 Определение необходимого количества оборудования

.12 Разработка управляющей программы для станка с ЧПУ

. КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ

.1 Выбор схемы установки заготовки в приспособлении

.2 Расчет усилий зажима заготовки в приспособлении

.3 Описание работы приспособления

. НАЛАДКА СТАНКА С ЧПУ

.1 Расчет размерной настройки

.2 Наладка станка с ЧПУ на обработку детали

.3 .Регулирование и обслуживание узлов станка с ЧПУ

. ОБЩИЙ РАЗДЕЛ

.1 Охрана труда и окружающей среды

Заключение

ЛИТЕРАТУРА

Введение

Развитие технологии машиностроения должно осуществлять переход к массовому применению высокоэффективных систем машин и технологических процессов, обеспечивающих комплексную механизацию и автоматизацию производства, техническое перевооружение его основных отраслей.

Повышение эффективности производства должно осуществляться путем его автоматизации и механизации, оснащения высоко производительными станками с ЧПУ, промышленными роботами, создания ГПС. Развитию прогрессивных техпроцессов способствует конструирование современных станочных систем повышенного качества и в первую очередь точности. В машиностроении точность особенно важна для повышения эксплуатационных качеств машины. Назначение требуемой точности - ответственная задача конструкторов, а её технологическое обеспечение при наименьших затратах - основная задача технолога.

Несколько десятилетий назад автоматизация ориентировалась на производства, выпускающие большие количества одинаковых деталей. Сегодня стала возможной автоматизация производства изделий, изготовляемых в относительно небольших размерах. Технологическое оборудование, обеспечивающее требуемую точность при высокой производительности, оснащено системами ЧПУ, автоматической зажимной оснасткой и системами смены заготовок и инструмента.

В этой связи в настоящей работе на базе реального технологического процесса механической обработки детали необходимо разработать технологию её изготовления с использованием современных станков с ЧПУ, подготовить управляющую программу, а так же решить конструкторские и эксплуатационные вопросы применения оборудования с ЧПУ.

Качество изготовления продукции определяется совокупностью свойств процесса её изготовления, соответствием этого процесса и его результатам установленным требованиям. Основными производственными факторами являются качество оборудования и инструмента, физико-химические, механические и другие свойства исходных материалов и заготовок, совершенства разработки технологического процесса и качество выполнения обработки и контроля.

При выборе заготовки для заданной детали назначают метод её получения, определяют конфигурацию, размеры, допуски, припуски на обработку и формируют технологические условия на изготовление.

Главным при выборе заготовки является обеспечения заданного качества готовой детали при её минимальной себестоимости.

Припуск - слой материала, удаляемый с поверхности заготовки в целях достижения заданных свойств обрабатываемой поверхности детали.

Припуск на обработку может быть назначен по соответствующим справочным таблицам, ГОСТам или на основе расчетно-аналитического метода определения припусков.

Технологический процесс разрабатывают на основе типового или группового технологического процесса. По технологическому классификатору формируют технологический код. По коду изделие относят к определенной группе и действующему для нее типовому или групповому технологическому процессу. При отсутствии соответствующей классификационной группы технологический процесс разрабатывается как единичный, с учетом ранее принятых прогрессивных решений в действующих единичных технологических промессах.

Целью данного дипломного проекта является проектирование наладки станка с ЧПУ на обработку детали. В техническом разделе выполняется выбор и технико-экономическое обоснование метода получения заготовки, проектирование технологического процесса обработки детали.

На основе этого необходимо произвести расчёт припусков на механическую обработку, режимов резания, выбор оборудования и расчёт его количества.

В конструкторском разделе следует спроектировать и рассчитать станочное приспособление, рассчитать силу зажима.

В разделе «Охрана труда и окружающая среда» следует рассмотреть вопросы по законодательству ОТ, производственной санитарии, пожарной безопасности и защиты окружающей среды.

Устойчивое развитие экономики во многом определяется техническим прогрессом машиностроения. При этом необходимо как увеличение выпуска продукции машиностроения, так и повышение её качества. Указанный рост осуществляется преимущественно за счет интенсификации производства на основе широкого использования достижений науки и техники, применения прогрессивных технологий.

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

.1 Характеристика обрабатываемой детали

Деталь Вал-шестерня ОТИБ 138714-2415 является телом вращения типа вал. Служит для передачи крутящего момента через шпоночные пазы между скрещивающимися валами в приводе подач. Крутящий момент червяк воспринимает через муфту. Опорными поверхностями являются Ø65h11 и Ø30h6, на которые насаживаются два шариковых подшипника. На резьбовой поверхности М24×1,5 устанавливается гайка для регулировки зазора подшипника. Шпоночные пазы для обеспечения функционального назначения опорной шайбы.

Произведем анализ на технологичность детали.

Основная цель анализа технологичности конструкции обрабатываемой детали − возможное уменьшение трудоемкости и металлоемкости, возможность обработки детали высокопроизводительными методами.

Делая качественный анализ можно выделить следующие технологичные элементы:

. Заготовка имеет удобные поверхности для базирования и закрепления при установке на станках на всех операциях (торцы, наружный диаметр, внутренние конические поверхности (центровые отверстия).

. Коэффициент обрабатываемости резанием ориентировочно 1,0.

. В детали отсутствуют сложные контурные обрабатываемые поверхности.

. Большинство поверхностей имеют хороший доступ для обработки и непосредственного измерения.

. Точность, заданная на чертеже детали достигается на станках нормальной точности.

. В конструкции детали отсутствуют специфические требования (допуски по массе, неуравновешенности и герметичности).

. В конструкции детали имеются канавки для выхода режущего инструмента на доводочных операциях.

. Возможна обработка поверхностей проходными резцами.

. Обработка детали может вестись по типовой технологии для деталей типа вал.

Нетехнологичным является:

. Винтовая поверхность червяка, требует специальной заточки профиля резца по шаблону.

. Поверхность Ø70К6 влечет затруднение ее обработки и получения.

. Наличие закрытых шпоночных пазов.

Учитывая вышеизложенные факторы, делаем вывод о том, что деталь является технологичной.

Материалом, из которого изготавливается Червяк, является сталь 45 ГОСТ 1050-74 - конструкционная углеродистая сталь.

Химический состав и механические свойства приведены соответственно в таблицах 1.1 и 1.2.

Таблица 1.1 Химический состав стали 45 ГОСТ 1050-74, %

С	Si	Mn	S	P	Cr
			не более
0,45	0,17..0,37	0,5..0,8	0,04	0,035	0,25

Таблица 1.2 Механические свойства стали 45 ГОСТ 1050-74, %

Механические свойства					Физические свойства			Технологические свойства
δ_т	δ_в	δ, %	НВ	α_н=Дж/см²	γ, г/см³	λ, Вт/мс	a×10⁶, 1/С^о	Обрбатываемость резанием	Свариваемость	Интервал температуры ковки, ⁰С	Пластичность холодной обработке
МПа
363	598	16	193	49	7,8	680	11,6	В	ВВ	800-1200	В

Материал Сталь 45 подходит для изготовления данной детали, так как механические характеристики и химический состав удовлетворяют заложенные в конструкции требования.

Масса заготовки без учёта потерь

Q₁=V×γ

V- объём заготовки, см³;

γ- плотность, г/см³.

Для определения объёма необходимо назначить припуски на обработку.

Диаметр проката определяем по наибольшему диаметру - 80 мм.

Маршрут обработки данной поверхности состоит из одного перехода - однократного точения

Припуск назначаем по табл.3.13 стр.42 [9] - 2z=4,5 мм

Диаметр проката

D_з=D+2z

D_з=80+4,5=84,5 мм

По ГОСТ 2590-88 выбираем прокат обычной точности диаметром 85 мм который

обозначается следующим образом - круг

Предельные отклонения размеров назначаем по табл. 6.2 стр.169 т.1 [1] - Ø85

Припуск на обработку торцев 2Z=5 мм

Длина заготовки

L_з=L + 2Z

L - длина детали, мм

L_з=365 + 5=370 мм.

Допуски на длину заготовки назначаем по табл.16 стр.134 т.1 [1] - 27±0,8 мм.

Объём заготовки

V= (π×D_з.п²/4)×L_з.п

_з.п- диаметр заготовки с плюсовым допуском, см;_з.п- длина заготовки с плюсовым допуском, см;

V=(3,14×8,55²/4) ×2,28=130,8 см³;

Q₁=V×γ=130,8×7,82= 1023 г =1,023 кг.

Припуск на зажим при резке l₁=70 мм.

Припуск на резку В=4,5 мм

Длина торцового обрезка проката

l₂=0,3×D_з l₂=0,3×85=25,5 мм

Число заготовок из проката длиной L=4 м

n=L-(l₁+l₂)/(L_з + B)

n=4000-(70+25,5)/(22,8 + 4,5)= 143

Принимаем n=113

Потери на некратность

П_н.к=L - (l₁+l₂)-(L_з + B) × n

П_н.к=4000 - (70+25,5) - (22,8 + 4,5) ×143=0,6 мм.

Общие потери

П_о=В×n + l₁ + l₂+П_н.к

П_о=4,5×143 + 70 +25,5 +0,6=739,6 мм

Общие потери в процентах от длины проката

П=(П_о/L) ×100%

П=(739,6/4000) ×100=18,5%

Масса заготовки учётом потерь

Q=Q₁× (1 + П/100)

Q=1,023×(1 + 18,5/100)=1,21 кг.

Коэффициент использования материала

К_им=q/Q

К_им=0,4/1,21=0,33

Затраты на материал

М=1,21×0,32 - (1,21 - 0,4) ×25/1000=0,367 руб.

Себестоимость заготовки из проката

S_заг1=М + ΣС_о.з=0,367 + 0,036 =0,403 руб.

Разбивка поковки на простые элементы

V₁=(3,14/4)×(5,43²-3,8²)×0,61=6,71 см³

V₂=(3,14/4)×(5,43²-1,9²)×0,02=0,41 см³

V₃=(3,14/4)×(8,43²-1,9²)×1,53=81,02 см³

Объём поковки

V= V₁ +V₂+ V₃=6,71+0,41+81,02=88,14 см³

Масса поковки

Q=V·γ=88,14×7,82=690 г = 0,69 кг.

Себестоимость заготовки полученной штамповкой на ГКМ

_заг=(C_i/1000×Q×K_T×K_C×Kв×Kм×Kп) /1000

C_i - базовая стоимость 1 т. заготовок, руб.

K_T, K_C, K_в, K_м, K_п - коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объёма производства заготовок_i=373 руб.

К_Т=1,0

К_м=1,0

К_с=0,75

К_в=1,0

К_п=1,0

S_заг=(373/1000×1,31×1,0×1,0×0,75×1,0×1,0) - (0,69 - 0,4)×25/1000=0,361 руб.

Коэффициент использования материала:

К_им=q/Q=0,4/0,69=0,58

Так как себестоимость заготовки полученной штамповкой на КГШП меньше, а коэффициент использования материала больше, то данный способ применяем для получения заготовки.

Годовой экономический эффект

Э_з=(S_заг1 - S_заг2)×N

Э_з=(0,403 - 0,361) ×12000=504 руб.

.2 Предварительный выбор типа производства

Тип производства влияет на построение технологического процесса изготовления детали и организацию работы на предприятии.

Тип производства − это классификационная категория производства, выделяемая по признакам широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпуска продукции (ГОСТ 14.004-74).

Производство условно делят по типам на единичное, серийное и массовое. На одном заводе или в одном цехе завода могут сосуществовать различные типы производства. Тип производства предприятия определяется типом производства ведущего цеха, а тип производства цеха - характеристикой участка, где выполняется наиболее ответственные операции и сосредоточена основная часть производственных фондов.

Тип производства оказывает решающее значение на особенность организации производства, его экономические показатели, структуру себестоимости (в единичном - высока доля живого труда, а в массовом - затраты на ремонто-эксплуатационные нужды и содержание оборудования), разный уровень оснащенности.

На первом этапе проектирования технологического процесса тип производства ориентировочно может быть определен по таблице 1.3

Таблица 1.3 - Ориентировочная программа выпуска деталей по типам производства в механических цехах

Масса детали, кг	Типы производства
	Единичное	Мелко серийное	Среднесерийное	Крупносерийное	Массовое
меньше 1,0	меньше 10	10-2000	1500-100000	75000-200000	200000
1,0-2,5	меньше 10	10-1000	1000-50000	50000-100000	100000
2,5-5,0	меньше 10	10-500	500-35000	35000-70000	75000
5,0-10	меньше 10	10-300	300-25000	25000-50000	50000
больше 10	меньше 10	10-200	200-10000	10000-25000	25000

Исходя из объема выпуска в 6000 штук, принимаем ориентировочный тип производства − среднесерийный. После разработки технологического процесса механической обработки, а также расчета основного оборудования и норм времени, тип производства должен быть уточнен по коэффициенту закрепления операций.

Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготавливаемых периодически повторяющимися партиями или сериями и сравнительно большим объемом выпуска.

В настоящее время в серийном производстве широко применяют станки с ЧПУ. Оборудование, как правило, располагают по типам станков, участками, на большинстве рабочих мест которых можно выполнять аналогичные операции. В этом производстве станки с ЧПУ используют и как отдельные единицы технологического оборудования, и в составе участков и гибких производственных систем (ГПС).

В промышленности используются две основные формы организации производства: технологическая; предметная; смешанная

Технологическая специализация основана на единстве применяемых технологических процессов. При этом обеспечивается высокая загрузка оборудования, но затрудняется оперативно-производственное планирование, удлиняется производственный цикл из-за увеличений транспортных операций. Технологическая применяется в основном в единичном и мелкосерийном производствах.

Предметная специализация основана на сосредоточении деятельности цехов (участков) на выпуске однородной продукции. Это позволяет концентрировать производство детали или изделия в рамках цеха (участка), что создает предпосылки для организации прямоточного производства, упрощает планирование и учет, сокращает производственный цикл. Предметная специализация характерна для крупносерийного и массового производства.

Смешанная организация производства включает в себя предпосылки предметной и технологической специализации.

В нашем случаи оборудование на участке будет расположено как и по конструкторско-технологическому признаку, в последовательности выполнения типовых технологических процессов для станков нормальной и повышенной точности, так и по видам обработки, для станков высокой точности.

.3 Выбор заготовки

Метод получения заготовки, её качество и точность определяют объем механической обработки, устанавливает количество технологических операций. Следует стремиться к наибольшему коэффициенту использования материала, то есть максимально приближать форму и размеры заготовки к форме и размерам детали, при наименьшей себестоимости её изготовления.

На выбор способа получения заготовки влияют следующие факторы: вид материала, его физико-механические свойства, объем выпуска деталей и тип производства, размеры и форма детали.

В курсовом проекте произведём сравнение способа получения заготовки из проката и штамповки. Произведём технико-экономическое сравнение двух вариантов.

Годовой объём выпуска деталей - 6000 шт.

Материал детали - сталь 45 ГОСТ 1050-74.

Вариант 1. Заготовка из проката.

Себестоимость заготовки из проката

S_заг=М+∑С_о.з. (1.1)

где М - затраты на материал заготовки, руб.;

∑С_о.з. - технологическая себестоимость заготовительной операции, руб.;

, (1.2)

где С_п.з. - приведенные затраты на рабочем месте руб/ч;

Т_шт.к. - штучно-калькуляционное время выполнения заготовительной операции, мин;

Круглый прокат режут на штучные заготовки на станке 8Г642 дисковой пилой.

Штучно-калькуляционное время отрезной операции.

Т_шт-к=φ_к×Т_о (1.3)

Т_о=0,011D (1.4)

Т_о=0,011×41=0,45 мин

φ_к =1,84 - ([4]стр.386)

Т_шт-к=1,84×0,45=0,83 мин

С_п.з.=121 руб/ч - ([5] стр. 30)

Затраты на материал заготовки:

, (1.5)

где Q - масса заготовки, кг;

S - цена 1кг материала заготовки, руб.;

q - масса готовой детали, кг;

S_отх. - цена 1т отходов, руб.;

S=0,185 руб. - ([5] табл. 2.6 стр.31)

S_отх.=28,1 руб. - ([5] табл. 2.7 стр.32)

Масса заготовки без учета потерь:

Q₁=V×γ, (1.6)

где V - объём заготовки, см³;

γ - плотность г/см³.

Для определения объёма необходимо назначить припуски на обработку.

Диаметр проката определяем по наибольшему диаметру - Ø36 мм.

Маршрут обработки данной поверхности состоит из двух переходов ([1] т.1 табл.4 стр.13):

) чернового точения

) чистового точения

Припуски назначаем по табл. 3.13 стр.42[9]:

) черновое точение − 2z₁=4,0 мм

) чистовое точение − 2z₂=1,0 мм

Диаметр проката:

D_з=D+2z₁+2z₂ (1.7)

D_з=36+4+1=41мм

По ГОСТ 2590-88 выбираем прокат обычной точности диаметром 41 мм ([1] т.1 табл.74 стр.290), который обозначается следующим образом:

Предельные отклонения размеров назначаем по табл. 74 стр.169 т.1[1] - Ø

Припуск на обработку торцов 2z=1,6мм − [3] табл.3.68 стр.188

Длина заготовки:

L_з=L+2z (1.8)

L - длина детали, мм

L_з=369+1,6=370,6мм

Допуски на длину заготовки назначаем по табл.16 стр.134 т.1[1] - 370,6±1,0мм

Объём заготовки:

, (1.9)

где L_з - длина заготовки с плюсовым допуском, см;

D_з.п - диаметр заготовки по плюсовым допускам, см.

Q₁=500×7,82=3910г=3,9кг

Припуск на зажим при резке l₁=60мм

Припуск на резку В=4,5мм ([3] табл.3.65 стр.185-186)

Длина торцевого обрезка проката:

l₂=0,3×D_з (1.10)

l₂=0,3×41=12,3мм

Число заготовок, исходя из принятой длины проката по стандарту:

Из проката длиной 4м:

Принимаем n₄=10 заготовок.

Из проката длиной 7м:

Принимаем n₇=18 заготовок.

Потери на некратность:

(1.11)

Принимаем прокат длиной 4м.

Общие потери:

П_о=Вn+l₁+l₂+П_н.к. (1.12)

П_о=4,5×10+60+12,3+176,7=294 мм

Общие потери (%) от длины проката:

(1.13)

Масса заготовки с учетом потерь:

(1.14)

Коэффициент использования материала:

(1.15)

Затраты на материал:

Себестоимость заготовки из проката:

S_заг=М+∑С_о.з=0,71+0,017=0,73 руб.

Вариант 2. Заготовка получена горячей объёмной штамповкой на ГКМ.

Ориентировочная величина расчетной массы поковки определяется по формуле:

М_п.=М_д.×К_р, (1.16)

где М_п. - масса поковки, кг;

М_д. - масса детали, кг;

К_р. - расчетный коэффициент; принимаем К_р=1,5 [11] приложение 3.

М_п.=1,84×1,5=2,76кг

Класс точности - Т4 ([11] прилож.1);

Группа стали - М2 ([11] табл.1);

Степень сложности - С1 ([11] прилож.2);

Конфигурация плоскости разъёма - П (плоская) ([11] табл.1);

Исходный индекс - 11 ([11] табл.2).

Основные припуски на размеры ([11] табл.3), мм:

,8- диаметр 30 и чистота поверхности 0,63;

,6 - диаметр 25 и чистота поверхности 0,63;

,8 - длина 114мм и чистота поверхности 6,3;

,8 - длина 369 и чистота поверхности 6,3;

Дополнительные припуски учитывающие:

смещение по поверхности разъёма штампа - 0,3 мм ([11] табл.4);

изогнутость, отклонение от плоскостности и прямолинейности - 0,6 мм ([11] табл.5).

Размеры поковки:

диаметр 36+(1,6+0,3+0,6)×2=41мм, принимаем 41 мм;

диаметр 30+(1,8+0,3+0,6)×2=35,4мм, принимаем 36 мм;

диаметр 25+(1,6+0,3+0,6)×2=30мм, принимаем 30 мм;

длина 114+(1,8+0,3)×2=118,2мм;

длина 369+(1,8+0,3)×2=373,2мм.

Допускаемые отклонения размеров ([11] табл.8):

,2; 118,2; Ø30; Ø36; Ø41.

Радиусы закругления наружных углов 2,0 мм ([11] табл.7).

Наклон среза − 7°.

Рисунок 1.1 - Эскиз поковки

Определяем более точную массу поковки разбивая форму простые элементы

Объём поковки:

(1.17)

Масса поковки:

Q=V×γ=362,6×7,82=2835г=2,84кг (1.18)

Коэффициент использования материала:

(1.19)

Себестоимость заготовки полученной штамповкой на ГКМ:

, (1.20)

где С_i - базовая стоимость 1т заготовок, руб.;

К_Т, К_С, К_В, К_М, К_П, - коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объёма производства заготовок.

С_i =373 тыс. руб. ([5] стр.37)

К_Т=1,0 − ([5] стр.37)

К_М=1,0

К_С=0,75 ([5] стр.38 табл. 2.12)

К_В=1,0

К_П=1,0 ([5] стр.38 табл. 2.13)

Так как себестоимость заготовки из штамповки больше, чем у заготовки, полученной из проката на 0,04 руб., а коэффициент использования материала меньше, то в качестве метода получения заготовки принимаем прокат.

Годовой экономический эффект:

Э_э=(S_заг1−S_заг2) ×N (1.21)

Э_э=(0,77−0,73) ×2400=96 руб,

(цены на 1.01.1981 г, перевод в современные цены смотри экономический раздел).

.4 Выбор технологических баз

Выбор технологических баз и схем базирования производим по ГОСТ 21495-76. Изобразим основные схемы базирования заготовки на операциях техпроцесса.

Выбор баз для механической обработки должен производится с учетом достижения требуемой точности взаимного расположения поверхностей детали, по линейным и угловым размерам, обеспечения доступа инструментов к обрабатываемым поверхностям, обеспечения простоты и унификации станочных приспособлений, а так же удобства установки в них заготовки.

Технологическими базами для обработки деталей типа тел вращения обычно являются наружные и внутренние цилиндрические и конические поверхности и торцы. Следовательно, на первой операции необходимо обработать именно эти поверхности. В нашем случае базами на первой операции будут обрабатываться торцы и конические отверстия, базами при этом будут служить наибольший диаметр детали и торец детали.

Установка по наружному диаметру в призме и прилежащему торцу, ведется обработка торцов, создаются установочные базы для последующей обработки (центровые отверстия). Схема базирования показана на рисунке 1.2 Данная схема базирования используется на фрезерно-центровальной операции.

Рисунок 1.2 - Схема базирования для цилиндрических поверхностей детали

Для обработки поверхностей детали используется трехкулачковый патрон и задний центр. Схема базирования показана на рисунке 1.3

Рисунок 1.3 - Схема базирования для обработки поверхностей детали

Для фрезерования шпоночного паза в детали базирование осуществляется по наружной поверхности упором в торец детали. Схема базирования показана на рисунке 1.4.

Рисунок 1.4 - Схема базирования для фрезерования шпоночного паза

Для доводочной обработки цилиндрических поверхностей используются центровые отверстия и левый торец. Схема базирования показана на рисунке 1.5

Рисунок 1.5 - Схема базирования для доводочной обработки поверхностей детали

.5 Разработка маршрутного техпроцесса

На этом этапе окончательно определяем состав и порядок выполнения переходов в пределах каждой технологической операции, производим выбор моделей оборудования, станочных приспособлений, режущих и измерительных инструментов. При этом оформляются операционные карты и карты эскизов по ГОСТ 3.1404-86.

Произведём выбор и обоснование методов обработки всех поверхностей детали на основании технических требований чертежа детали, формы поверхностей, качества заготовки, типа производства.

При назначении метода обработки следует стремиться к тому, чтобы одним и тем же методом обрабатывать возможно большее количество поверхностей заготовки, что даёт возможность разработать операции с максимальным совмещением обработки отдельных поверхностей, сократить общее количество операций, длительность цикла обработки, повысить производительность и точность обработки заготовки.

Все последовательности обработки сведём в таблицу 1.4

Таблица 1.4 - Разработка операционного технологического процесса обработки детали «Червяк»

№		Наименование операции, содержание		Оборудование		Приспособление
005		Заготовительная: Отрезать пруток Ø41 в размер 371
010		Фрезерно-центровальная: 1. Установить заготовку в приспособление 2.Фрезеровать торцы детали в размер 369_+0,8 3. Сверлить 2 центровых отверстия 4. Открепить и снять деталь.		МР78		Приспособление спец. на станке
015		Токарная с ЧПУ: 1.Установить и закрепить заготовку в приспособлении; 2. Точить начерно Ø25(_-0,013); Ø24; Ø20(_-0,033), затем начисто Ø25(_-0,013); Ø20(_-0,033) по программе; 3. Точить канавки; 4. Нарезать резьбу М24×1,5; 5. Открепить и снять деталь.		16К20Т1		3-ех кулачковый патрон
020		Токарная с ЧПУ: 1.Установить и закрепить заготовку в приспособлении; 2. Точить начерно Ø36; Ø30(_-0,013); Ø20, затем начисто Ø30(_-0,033) по программе; 3. Точить канавку;4. Нарезать зубья червяка; 5. Открепить и снять деталь.		16К20Т1		3-ех кулачковый патрон
	025		Контрольная: Контроль межоперационный		Стол контрольный		-
	030		Фрезерная: Фрезеровать шпоночный паз, выдерживая размеры 6N9(_-0,03) на глубину 3,5^+0,5; на длину 45.		6Р13		Приспособление спец.
	035		Фрезерная: Фрезеровать шпоночный паз, выдерживая размеры 5N9(_-0,03) на глубину 4^+0,5; на длину 23.		6Р13		Приспособление спец.
	040		Фрезерная: Фрезеровать шпоночный паз, выдерживая размеры 8N9(_-0,036) на глубину 4^+0,3; на длину 25.		6Р13		Приспособление спец.
	045		Слесарная: 1. Зачистить заусенцы, притупить острые кромки 2. Рихтовать резьбу М24×1,5		Верстак слесарный		-
	050		Термическая: Закалка зубьев ТВЧ, 50…54 HRC_э, h=0,8…1,2мм		Установка ТВЧ		−
	055		Моечная: Промыть заготовку после термической обработки		Машина моечная		−
	060		Контрольная		Стол контрольный		−
	065		Круглошлифовальная: 1. Установить и закрепить деталь в приспособлении; 2. Шлифовать поверхность предварительно и окончательно, выдерживая размер Ø20h8(_-0,033); 3. Открепить и снять деталь. Положить в тару		3М151		Центра
	070		Круглошлифовальная: 1. Установить и закрепить деталь в приспособлении 2. Шлифовать поверхность предварительно и окончательно, выдерживая размер Ø25h6(_-0,013); 3. Открепить и снять деталь. Положить в тару		3М151		Центра
	075		Круглошлифовальная: 1. Установить и закрепить деталь в приспособлении 2. Шлифовать поверхность предварительно и окончательно, выдерживая размер Ø30h6(_-0,013); 3. Открепить и снять деталь. Положить в тару		3М151		Центра
	080		Резьбошлифовальная Установить и закрепить деталь в приспособлении Шлифовать винтовую канавку червяка 3. Открепить и снять деталь. Положить в тару		МВ-13		Приспособление специальное
	085		Моечная		Машина моечная		-
	090		Контрольная		Стол контрольный		−

Подробное описание технологического процесса, тип и модель оборудования, расписаны в маршрутных картах. Содержание токарных операций с ЧПУ, последовательность переходов расписаны в операционных картах и картах эскизов (см. Приложение).

.6 Обоснование выбора станков с ЧПУ

Станки с ЧПУ одно из наиболее эффективных средств производительности труда в условиях серийного, мелкосерийного и единичного производства. При их использовании на 50-70% сокращается сроки подготовки производства; на 50-60% - общая продолжительность цикла обработки; на 30-85% - затраты на проектирование и изготовление технологической оснастки.

На ряду с этим резко сокращается или вообще исключается слесарно-доводочные, разметочные и другие работы. Широкие технологические возможности станков с ЧПУ позволяют производить полную обработку детали на одном станке за один или несколько остановов, что сокращает время наладки и расхода на межстаночную транспортировку детали, повысить точность и идентичность деталей и как следствие сокращает брак.

Современные станки с ЧПУ имеют мощность электродвигателей достаточно для выполнения как черновой, так и чистовой обработки, бесступенчатые автоматические приводы скорости и подачи.

Время при работе на станке с ЧПУ разделяет на время действий выполняемых оператором (установка, закрепление заготовок и снятие обработанной детали) и время действий выполняемых станком (взаимные подводы и отводы инструментов и смены инструментов).

На станках с целью сокращения времени установки заготовки и снятие готовой детали используют быстродействующую оснастку. В станках с ЧПУ для сравнения со станками с ручным управлением мощностью привода главного движения больше в 2-3 раза. Это дает возможность вести обработку, как при большой глубине, так и при скорости резания до 460 м/мин.

Основное машинное время на станке с СПУ сокращает за счет выполнения резания с высокими и оптимальными режимами резания.

В настоящее время разработано и выпускается значительная номенклатура станков с ЧПУ.

В дипломном проекте разработан технологический процесс обработки детали с использованием токарного станка с ЧПУ 16К20Т1. Основные технические характеристики станка приведены в таблице 1.5

Таблица 1.5 - Технические характеристики станка 16К20Т1

Параметры	Характеристика
Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки:
над станиной	500
над суппортом	215
Наибольший диаметр прутка, проходящего через отверстие шпинделя:	53
Наибольшая длина обрабатываемой заготовки	900
Частота вращения шпинделя об/мин	10-2000
Число скоростей шпинделя	24
Наибольшее перемещение суппорта
продольное	900
поперечное	250
Подача суппорта (мм/об)
продольная	0,01-2,8
поперечная	0,005-1,4
Скорость быстрого перемещения суппорта, мм/мин:
продольного	6000
поперечного	5000
Мощность электродвигателя главного привода, кВт	11
Габаритные разметы (без ЧПУ), мм
длина	3700
ширина	1770
высота	1700
Масса, кг	3800

.7 Расчет припусков

Расчет припусков на обработку ведем аналитическим методом, а так же построим для них схемы расположения припусков и допусков.

Исходные данные:

Заготовка - прокат, материал - Сталь 45 (ГОСТ 1050-88).

Точность размеров соответствует 14 квалитету.

Масса заготовки - 4,2 кг.

Выберем технологический маршрут обработки поверхности Ø25h6(_-0,013) и определим величины Rz и h по переходам:

Заготовка, квалитет 14, Rz=200 мкм, h=250 мкм;

-й переход - черновое точение, квалитет 12, Rz=125 мкм, h=120 мкм;

-й переход - чистовое, квалитет 10, Rz=63 мкм, h=60 мкм;

-й переход - шлифование однократное, квалитет 8, Rz=10 мкм, h=20 мкм;

-й переход - шлифование чистовое, квалитет 6, Rz=6,3 мкм, h=12мкм

где Rz - величина микронеровностей обрабатываемой поверхности;

h - глубина дефектного слоя поля обработки.

Определим значение пространственных отклонений для заготовки по формуле (1.22):

где p_кор - коробление (кривизна) трубы;

ρ_заг=Δ_к×l (1.23)

при (1.24)

где Δ_к - удельная кривизна заготовки, Δ_к=2 мкм/мм;

l − длина заготовки, мм;

ρ_кор=2∙184,5=369 мкм

ρ_ц - погрешность центрирования, определяемая по формуле (1.25):

где δ_з - допуск на диаметральный размер поверхности, используемой в качестве базовой на фрезерно-центровальной операции, δ_з=1,1 мм (п. 1.3)

Величина остаточного пространственного отклонения определяется по формуле (1.26)

ρ_ост=ρ_загК_у

где К_у - коэффициент уточнения формы;

К_у - коэффициент уточнения ([1] т.1 стр.338).

После чернового точения:

ρ₂=0,06∙708=43 мкм.

После чистового точения:

ρ₃=0,05∙708=35 мкм.

После шлифования чернового:

ρ₄=0,03∙708=21 мкм.

Расчетами чистового шлифования пренебрегаем.

Погрешность установки детали на выполняемом переходе ε_y определяем по формуле (1.27):

где ε_б- погрешность базирования, ε_б=0 т.к. имеет место совмещение технологической и измерительной баз;

ε_з - погрешность закрепления.

Погрешность закрепления заготовки в центрах на выполняемых переходах:

на 1-м переходе ε₁=0, так как базирование в центрах;

на 2-м переходе ε₂=0, так как базирование в центрах;

на 3-м переходе ε₃=0, так как базирование в центрах;

на 4-м переходе ε₄=0, так как базирование в центрах.

Произведем расчет минимальных значений межоперационных припусков, пользуясь основной формулой (1.28):

где i - выполняемый переход.

Минимальный припуск по переходам:

Черновое точение:

∙Z_min₂=2(200+250+708)=2∙1158 мкм.

Чистовое точение:

Z_min₃=2(125+120+43)=2∙288 мкм.

Черновое шлифование:

2Z_min4=2(63+60+35)=2∙158 мкм.

Чистовое шлифование:

Z_min5=2(10+20+21)=2∙51 мкм.

Расчетный размер диаметра вала рассчитываем, начиная с конечного минимального чертежного размера путем последовательного прибавления минимального припуска каждого предыдущего перехода:

Чистовое шлифование:

_Р5=24,987 мм.

Черновое шлифование:

_Р4=d_Р5 + 2Z_min₅=24,987+0,102=25,089 мм.

Чистовое точение:

d_Р3=d_Р4 + 2Z_min₄=25,089+0,316=25,405 мм.

Черновое точение:

d_Р2=d_Р3 + 2Z_min₃=25,405+0,576=25,981 мм.

Заготовки:

d_Р1=d_Р2 + 2Z_min₂=25,981+2,316=28,297 мм.

Назначаем допуски на технологические переходы.

δ₁=1100 мкм; δ₂=210 мкм; δ₃=84 мкм; δ₄=33 мкм, δ₅=13 мкм

В графе «Предельные размеры» d_min получаем, округляя d_Р в большую сторону до знака после запятой, с каким дан допуск, а d_max - прибавляя к d_min значения допуска соответствующего перехода.

d_min₅=24,987 мм.

d_max₅= d_min₅ + δ₅=24,987+0,013=25 мм.

d_min₄=25,089 мм.

d_max₄= d_min₄ + δ₄=25,089+0,033=25,122 мм.

d_min₃=25,405 мм.

d_max₃= d_min₃ + δ₃=25,405+0,084=25,489 мм.

d_min₂=25,98 мм.

d_max₂= d_min₂ + δ₂=25,98+0,21=26,19 мм.

d_min₁=28,3 мм.

d_max₁= d_min₁ + δ₁=28,3+1,1=29,4 мм.

В графе «Предельные припуски» 2z^пр_min получаем, вычитая из d_minпредшествующего перехода d_min данного перехода, а 2z^пр_m_ax -вычитая из d_maxпредшествующего перехода d_max данного перехода.

z^пр_min2=d_min1-d_min2=28,3-25,98=2,32 мм.

z^пр_m_ax₂=d_max₁-d_max₂=29,4-26,19=3,21 мм.

z^пр_min3=d_min2-d_min3=25,98-25,405=0,575 мм.

z^пр_m_ax₃=d_max₂-d_max₃=26,19-25,489=0,701 мм.

z^пр_min4=d_min3-d_min4=25,405-25,089=0,316 мм.

z^пр_m_ax₄=d_max₃-d_max₄=25,489-25,122=0,367 мм.

z^пр_min5=d_min4-d_min5=25,089-24,987=0,102 мм.

z^пр_m_ax₅=d_max₄-d_max₅=25,122-25=0,122 мм.

Общие припуски получаем, суммируя припуски каждого перехода:

z_о^пр_min=2,32+0,575+0,316+0,102=3,313 мм.

z_о^пр_m_ax=3,21+0,701+0,367+0,122=4,4 мм.

Номинальный припуск:

z_{о ном}=2z_о^пр_min+Н_з-Н_д (1.29)

где Н_з и Н_д соответственно нижнее отклонения заготовки и готовой детали, согласно ГОСТ 7505-89 Н_з=1,6мм, Н_д=13мкм (по чертежу детали).

z_{о ном}=3313+1100-13=4400 мкм.

Номинальный диаметр заготовки:

d_{з ном}= d_у
ном + 2z_{о ном} (1.30)

d_{з ном}=25+4,4=29,4 мм

Проверяем правильность произведенных расчетов.

-й переход: 122−102=33−13, т.е. 20=20мкм;

-й переход: 367−316=84−33, т.е. 51=51мкм;

-й переход: 701−575=210−84, т.е. 126=126мкм;

-й переход: 3210−2320=1100−210, т.е. 890=890мкм;

Общий припуск: 4400 − 3313=1100-13, т.е. 1087=1087мкм.

Следовательно, расчеты межоперационных припусков произведены правильно. Все расчеты параметров припусков приведены в таблице 1.6

Таблица 1.6 - Расчет припусков и предельных отклонений по переходам

Технологические переходы обработки поверхности Ø25h6(_-0,013)	Элементы припуска, мкм				Расчетный припуск 2×Z_min, мкм	Расчетный размер d_р, мм	Допуск на размер δ, мкм	Предельный размер, мм		Предельные значения припусков, мкм
	Rz	h	ρ	ε				d_max	d_min
Заготовка	200	250	708	-	-	28,297	1100	29,4	28,3	-	-
Черновое точение	125	120	43	0	2×1158	25,981	210	26,19	25,98	3210	2320
Чистовое точение	63	60	35	0	2×288	25,405	84	25,405	701	575
Однократное шлифование	10	20	21	0	2×158	25,089	33	25,122	25,089	367	316
Чистовое шлифование	6,3	12	-	0	2×51	24,987	13	25	24,987	122	102
Общий припуск 2×Z_O										4400	3313

вал заготовка резание

Рисунок 1.6 - Схема графического расположения припусков и допусков на обработку поверхности диаметром Ø25h6(_-0,013)

Выберем технологический маршрут обработки поверхности Ø30h6(_-0,013) и определим величины Rz и h по переходам:

Заготовка, квалитет 14, Rz=200 мкм, h=250 мкм;

-й переход - черновое точение, квалитет 12, Rz=125 мкм, h=120 мкм;

-й переход - чистовое, квалитет 10, Rz=63 мкм, h=60 мкм;

-й переход - шлифование однократное, квалитет 8, Rz=10 мкм, h=20 мкм;

-й переход - шлифование чистовое, квалитет 6, Rz=6,3 мкм, h=12мкм

где Rz - величина микронеровностей обрабатываемой поверхности;

h - глубина дефектного слоя поля обработки.

Определим значение пространственных отклонений для заготовки по формуле (1.31):

где p_кор - коробление (кривизна) трубы;

ρ_заг=Δ_к×l (1.32)

при (1.33)

где Δ_к - удельная кривизна заготовки, Δ_к=2 мкм/мм;

l − длина заготовки, мм;

ρ_кор=2∙184,5=369 мкм

ρ_ц − погрешность центрирования, определяемая по формуле (1.34):

Величина остаточного пространственного отклонения определяется по формуле (1.35):

ρ_ост=ρ_заг∙К_у

где К_у - коэффициент уточнения формы;

К_у - коэффициент уточнения ([1] т.1 стр.338).

После чернового точения:

ρ₂=0,06∙708=43 мкм.

После чистового точения:

ρ₃=0,05∙708=35 мкм.

После шлифования чернового:

ρ₄=0,03∙708=21 мкм.

Расчетами чистового шлифования пренебрегаем.

Погрешность установки детали на выполняемом переходе ε_yопределяем по формуле (1.36):

где ε_б- погрешность базирования, ε_б=0 т.к. имеет место совмещение технологической и измерительной баз;

ε_з- погрешность закрепления.

Погрешность закрепления заготовки в центрах на выполняемых переходах:

на 1-м переходе ε₁=0, так как базирование в центрах;

на 2-м переходе ε₂=0, так как базирование в центрах;

на 3-м переходе ε₃=0, так как базирование в центрах;

на 4-м переходе ε₄=0, так как базирование в центрах.

Произведем расчет минимальных значений межоперационных припусков, пользуясь основной формулой (1.37):

где i - выполняемый переход.

Минимальный припуск по переходам:

Черновое точение:

∙Z_min₂=2(200+250+708)=2∙1158 мкм.

Чистовое точение:

Z_min₃=2(125+120+43)=2∙288 мкм.

Черновое шлифование:

Z_min4=2(63+60+35)=2∙158 мкм.

Чистовое шлифование:

Z_min5=2(10+20+21)=2∙51 мкм.

Чистовое шлифование:

_Р5=29,987 мм.

Черновое шлифование:

_Р4=d_Р5 + 2Z_min₅=29,987+0,102=30,089 мм.

Чистовое точение:

d_Р3=d_Р4 + 2Z_min₄=30,089+0,316=30,405 мм.

Черновое точение:

d_Р2=d_Р3 + 2Z_min₃=30,405+0,576=30,981 мм.

Заготовки:

d_Р1=d_Р2 + 2Z_min₂=30,981+2,316=33,297 мм.

Назначаем допуски на технологические переходы.

δ₁=1100 мкм; δ₂=250 мкм; δ₃=100 мкм; δ₄=39 мкм, δ₅=13 мкм

d_min₅=29,987 мм.

d_max₅= d_min₅ + δ₅=29,987+0,013=30 мм.

d_min₄=30,089 мм.

d_max₄= d_min₄ + δ₄=30,089+0,039=30,128 мм.

d_min₃=30,4 мм.

d_max₃= d_min₃ + δ₃=30,4+0,1=30,5 мм.

d_min₂=30,98 мм.

d_max₂= d_min₂ + δ₂=30,98+0,25=31,23 мм.

d_min₁=33,3 мм.

d_max₁= d_min₁ + δ₁=33,3+1,1=34,4 мм.

z^пр_min2=d_min1-d_min2=33,3-30,98=2,32 мм.

z^пр_m_ax₂=d_max₁-d_max₂=34,4-31,23=3,17 мм.

z^пр_min3=d_min2-d_min3=30,98-30,405=0,575 мм.

z^пр_m_ax₃=d_max₂-d_max₃=31,23-30,505=0,725 мм.

z^пр_min4=d_min3-d_min4=30,405-30,089=0,316 мм.

z^пр_m_ax₄=d_max₃-d_max₄=30,505-30,128=0,377 мм.

z^пр_min5=d_min4-d_min5=30,089-29,987=0,102 мм.

z^пр_m_ax₅=d_max₄-d_max₅=30,128-30=0,128 мм.

Общие припуски получаем, суммируя припуски каждого перехода:

z_о^пр_min=2,32+0,575+0,316+0,102=3,313 мм.

z_о^пр_m_ax=3,17+0,72+0,382+0,128=4,4 мм.

Номинальный припуск:

z_{о ном}=2z_о^пр_min+Н_з-Н_д, (1.38)

z_{о ном}=3313+1100-13=4400 мкм.

Номинальный диаметр заготовки:

d_{з ном}= d_у
ном + 2z_{о ном} (1.39)

d_{з ном}=25+4,4=29,4 мм

Проверяем правильность произведенных расчетов.

-й переход: 128−102=39−13, т.е. 26=26мкм;

-й переход: 377−316=100−39, т.е. 61=61мкм;

-й переход: 725−575=250−100, т.е. 150=150мкм;

-й переход: 3170−2320=1100−250, т.е. 850=850мкм;

Общий припуск: 4400 − 3313=1100-13, т.е. 1087=1087мкм.

Следовательно, расчеты межоперационных припусков произведены правильно. Все расчеты параметров припусков приведены в таблице 1.7

Таблица 1.7 - Расчет припусков и предельных отклонений по переходам

Технологические переходы обработки поверхности Ø30h6(_-0,013)	Элементы припуска, мкм				Расчетный припуск 2×Z_min, мкм	Расчетный размер d_р, мм	Допуск на размер δ, мкм	Предельный размер, мм		Предельные значения припусков, мкм
	Rz	h	ρ	ε				d_max	d_min
Заготовка	200	250	708	-	-	33,297	1100	34,4	33,3	-	-
Черновое точение	125	120	43	0	2×1158	30,981	210	31,23	30,98	3170	2320
Чистовое точение	63	60	35	0	2×288	30,405	100	30,505	30,405	730	580
Однократное шлифование	10	20	21	0	2×158	30,089	39	30,128	30,089	377	316
Чистовое шлифование	6,3	12	-	0	2×51	29,987	13	30	29,987	128	102
Общий припуск 2×Z_O										4400	3313

Рисунок 1.7 - Схема графического расположения припусков и допусков на обработку поверхности диаметром Ø30h6(_-0,013)

.8 Расчет режимов резания

В дипломном проекте расчет режимов резания на операцию 015, выполняемую на токарном станке с ЧПУ 16К20Т1 и фрезерном станке мод. 6Р13, производим по методике, изложенной в литературе (8) ч.2.

Операция 015. Токарная с ЧПУ.

Рисунок 1.8 - Операционный эскиз (операция 015).

Исходные данные для расчета по детали:

- наименование - червяк;

- материал - сталь 45 (σ_В=600МПа), ГОСТ 1050-88;

шероховатость - поверхности 2,4 и 5 - Ra=6,3мкм; поверхности 1,3 − Ra=0,63мкм.

Данные по заготовке:

- метод получения: резка проката;

состояние поверхности - без корки;

масса: 4,22кг;

Станок:

- модель - 16К20Т1.

Паспортные данные станка:

Частоты вращения шпинделя n, мин^-1: 22,4; 25; 28; 31,5; 40; 45; 50; 56; 63; 71; 80; 90;100; 112; 125; 140; 180; 200; 224; 250; 280; 315; 355; 400; 450; 500; 560; 630; 710; 800; 900; 1000; 1120; 1250; 1400; 1600; 1800; 2000; 2240.

Диапазон подач Sм, мм/мин:

по оси Z - 3…1200;

по оси X - 1,5…600.

Наибольшая сила, допускаемая:

механизмом продольной подачи - 8000 Н;

механизмом поперечной подачи - 3600 Н;

Мощность привода главного движения - 11 кВт.

Базирование - в трех кулачковом самоцентрирующемся патроне с поджимом противоположного конца вращающим центром;

Содержание операции - точить поверхности 1,2,3; точить канавки 4,5;

Т.к. обработка производится на станке повышенной точности, то черновая стадия обработки исключается.

Выбор стадии обработки:

По карте 1 [8] ч.2 определяем необходимые стадии обработки.

Поверхность 2 и канавки 4,5 обрабатываем в одну стадию - получистовую;

Поверхности 1,3 обрабатываем в две стадии - получистовую и чистовую стадии.

Выбор глубины резания

По карте 2 (8) ч.2 определяют минимально необходимую глубину резания для получистовой и чистовой стадий обработки.

При чистовой стадии обработки рекомендуется:

поверхность 1 - t = 0,4 мм;

поверхность 3 - t = 0,4 мм;

Глубина резания для получистовой стадии обработки определяется исходя из общего припуска на обработку и глубины резания на чистовой стадии обработки:

поверхность 1 - t = 1,5 мм;

поверхность 2 - t = 1,0 мм;

поверхность 3 - t = 1,5 мм;

поверхность 4 - t = 2,5 мм (канавка);

поверхность 5 - t = 4,3 мм (канавка).

Выбранные значения заносим в таблицу 1.8.

Выбор инструмента:

На станке 16К20Т1 используют резцы с сечением державки 25х25 мм. Толщина пластины - 6,4 мм.

По приложениям 1, 5 [8] ч.2 и учитывая условия обработки, принимаем треугольную форму пластины из твердого сплава Т15К6 - для получистовой стадии обработки и Т30К4 - для чистовой стадии обработки.

По приложению 6 [8] ч.2 выбираем способ крепления пластины: клин - прихватом для контурного точения.

По приложению 7 [8] ч.2 выбираем углы в плане:

j = 90°; j₁ = 30°.

По приложению 8 [8] ч.2 определяем остальные геометрические параметры режущей части:

для получистовой стадии обработки:

задний угол a = 6°;

передний угол g = 10°;

форма передней поверхности - плоская с фаской;

ширина фаски вдоль главного режущего лезвия f = 0,5 мм;

радиус округления режущей кромки r = 0,03 мм;

радиус вершины резца r_в = 1,0 мм.

для чистовой стадии обработки:

задний угол a = 8°;

передний угол g = 15°;

форма передней поверхности - плоская с фаской;

ширина фаски вдоль главного режущего лезвия f = 0,3 мм;

радиус округления режущей кромки r = 0,03 мм;

радиус вершины резца r_в = 1,0 мм.

Для обработки канавок. Материал режущей части - Т30К4, j =j = 2°;

r=0,03 мм.

Нормативный период стойкости Т=30 мин (приложение 13 [8] ч.2).

Выбор подачи:

Подачу для получистовой обработки поверхностей 1,2,3 выбираем по карте 4 [8] ч.2:

поверхность 1 - S_от = 0,27 мм/об;

поверхность 2 - S_от = 0,27 мм/об;

поверхность 2 - S_от = 0,27 мм/об.

Рекомендуемые подачи заносят в таблицу 1.8.

Поправочные коэффициенты для получистового точения:

По карте 4 [8] ч.2 определяем поправочные коэффициенты на подачу в зависимости от:

инструментального материала К_su = 1,0 для поверхностей 1,2,3.

способа крепления пластины К_sр = 1,1 для поверхностей 1,2,3

Остальные поправочные коэффициенты для получистовой стадии обработки выбираем по карте 5 [8] ч.2 в зависимости от:

сечения державки резца К_sд = 1,0;

прочности режущей части К_sh = 1,0;

механических свойств обрабатываемого материала К_sм = 1,0;

схемы установки заготовки К_sу = 0,8;

состояния поверхности заготовки К_sп = 1,0;

геометрических параметров резца К_s_j = 1,0;

жесткости станка К_sj= 0,75.

Окончательную подачу получистовой стадии обработки поверхностей 1,2,3 определяем по формуле:

_о =S_от∙К_s_u∙К_sр∙К_sд∙К_sh∙К_sм∙К_sу∙К_sп∙К_s_j∙К_sj (1.40)

Поверхности 1,2,3:

_о = 0,27∙1,0∙1,1∙1,0∙1,0∙1,0∙0,8∙1,0∙1,0∙0,75=0,18 мм/об;

Заносим значения в таблицу 1.8.

Рассчитанные подачи для получистовой стадии обработки проверяют по осевой Р_х и Р_у составляющим силы резания, допустимыми прочностью механизмов подач станка.

По карте 32 [8] ч.2 определяем табличные значения составляющих сил резания:

при обработке:

поверхности 1 Р_хт=530Н, Р_ут=160Н;

поверхности 2 Р_хт=530Н, Р_ут=160Н;

поверхности 3 Р_хт=530Н, Р_ут=160Н;

По карте 32 [8] ч.2 определяем поправочные коэффициенты на силы резания для измененных условий в зависимости от:

механических свойств обрабатываемого материала К_pmx=К_pmy=1,0;

главного угла в плане К_pφx=К_pφy=1,0;

главного переднего угла К_pγx=К_p_γ_y=0,9;

угла наклона кромки К_pλx=К_pλy=1,0.

Окончательно составляющие силы резания определяются по формуле (1.41):

P_x=Р_хт∙К_pmx∙К_pφx∙К_pγx∙К_pλx;

для поверхностей 1,2,3:

P_x=Р_хт∙К_pmx∙К_pφx∙К_pγx∙К_pλx=530∙1,0∙1,0∙0,9∙1,0=477Н;

P_y=Р_y_т∙К_pmy∙К_pφy∙К_pγy∙К_pλy=160∙1,0∙1,0∙0,9∙1,0=144Н.

Рассчитанные значения составляющих сил резания меньше, чем допускаются механизмом подач станка.

Чистовая обработка:

Подачу для чистовой обработки поверхностей 1,3 выбираем по карте 6 [8] ч.2:

поверхность 1 - S_от = 0,16 мм/об;

поверхность 3 - S_от = 0,16 мм/об.

Поправочные коэффициенты для чистового точения:

По карте 8 [8] ч.2 определяем поправочные коэффициенты на подачу в зависимости от:

механических свойств обрабатываемого материала К_sм = 1,0;

схемы установки заготовки К_sу = 0,8;

радиуса вершины резца К_s_r = 1,0;

квалитета точности обрабатываемой детали К_sк = 1,0;

кинематический угол в плане К_sφ_к= 1,0.

Окончательную подачу чистовой стадии обработки поверхностей 1,3 определяем по формуле (1.42):

S_o=S_o_т∙К_s_м∙К_s_у∙К_sr∙К_s_к∙К_sφ_к

S_o₁=0,16∙1,0∙0,8∙1,0∙1,0∙1,0=0,13мм/об;

S_o₃=0,16∙1,0∙0,8∙1,0∙1,0∙1,0=0,13мм/об;

Значения заносим в таблицу 1.8.

Рассчитанные значения подачи для чистовой стадии обработки не проверяют по осевым составляющим силы резания Р_х и Р_у, т.к. эти величины малы.

Выбор скорости резания:

Скорость резания при получистовой обработке поверхностей 1,2,3 назначаем по карте 21 [8] ч.2:

при получистовой стадии обработки без корки:

поверхность 1 - v_т = 241 м/мин;

поверхность 2 - v_т = 241 м/мин;

поверхность 3 - v_т = 241 м/мин.

По карте 23 [8] ч.2 выбираем остальные поправочные коэффициенты в зависимости от:

группы обрабатываемого материала К_vc = 1,0;

вида обработки К_vo = 1,0;

жесткости станка К_vj = 0,75;

механических свойств обрабатываемого материала К_vм =0,7;

геометрических параметров резца К_v_j = 0,95;

периода стойкости режущей части К_vт = 1,0;

наличия охлаждения К_vж = 1,0;

Окончательно скорость резания при получистовой обработке определяем по формуле:

=v_т∙К_vи ∙К_vc∙К_vo∙К_vj∙К_vм∙К_v_j∙К_vт∙К_vж (1.43)

Поверхности 1,2,3:

=241∙1,0∙1,0∙1,0∙0,75∙0,7∙0,95∙1,0∙1,0=120 м/мин

Скорость резания при чистовой обработке поверхностей 1,3 назначаем по карте 22 [8] ч.2:

поверхность 1 - v_т = 430 м/мин;

поверхность 3 - v_т = 430 м/мин.

По карте 22 [8] ч.2 выбираем поправочный коэффициент на скорость резания в зависимости от инструментального материала К_v_и=0,8.

Поправочные коэффициенты для чистовой стадии численно совпадают с коэффициентами для получистовой стадии обработки.

Окончательно скорость резания при чистовой обработке определяем по формуле:

=v_т∙К_vи∙К_vc∙К_vo∙К_vj∙К_vм∙К_v_j∙К_vт∙К_vж (1.44)

Поверхности 1 и 3:

=430∙0,8∙1,0∙1,0∙0,75∙0,7∙0,95∙1,0∙1,0=172 м/мин

Частота вращения шпинделя и скорость резания определяются по формулам:

(1.45)

(1.46)

При получистовой обработке:

поверхность 1:

=1318 мин^-1, принимаем n_ф=1250мин^-1;

поверхность 2:

=1470 мин^-1, принимаем n_ф=1400мин^-1;

поверхность 3:

=1820 мин^-1, принимаем n_ф=1800мин^-1;

При чистовой обработке:

поверхность 1:

=2712 мин^-1,

т.к. это значение частоты вращения значительно превышает норму частот станка, принимаем ближайшее меньшее значение n_ф=2240мин^-1;

поверхность 3:

=2173 мин^-1, принимаем n_ф=2000мин^-1;

Значения заносим в таблицу 1.8.

Проверка выбранных режимов по мощности привода главного движения:

По карте 21 [8] ч.2 определяем табличную мощность резания для получистовой обработки поверхностей 1,2,3:

поверхности 1,2,3 − N_т = 5,1 кВт.

Значения заносим в таблицу 1.8.

Для чистовой стадии проверку по мощности не производим, т.к. значения малы.

По карте 24 [8] ч.2 определяем поправочный коэффициент в зависимости от твердости обрабатываемого материала К_N = 1,0.

Табличную мощность резания корректируем по формуле:

(1.47)

Поверхность 1,2,3:

кВт;

Ни одно из рассчитанных значений не превышает мощности привода главного движения станка. Следовательно, установленные режимы резания по мощности осуществимы.

Значения заносим в таблицу 1.8.

Определение минутной подачи:

Минутную подачу определяем по формуле:

_м=n_ф∙S_о (1.48)

Получистовая обработка поверхности:

_м1=1250∙0,18=225 мм/мин;_м2=1400∙0,18=252 мм/мин;_м3=1800∙0,18=324 мм/мин.

Чистовая обработка поверхности:

_м1=2240∙0,13=291 мм/мин;_м3=2000∙0,13=260 мм/мин.

Значения заносим в таблицу 1.8.

Определение режимов резания для канавок 4,5:

Подачу для получистовой обработки канавок 4,5 выбираем по карте 27 [8] ч.2:

Принятая подача, S_оп мм/об

Для канавок 4,5 - S_оп=0,09мм/об;

Поправочные коэффициенты для точения канавок:

По карте 4 [8] ч.2 определяем поправочные коэффициенты на подачу в зависимости от:

инструментального материала К_su = 0,9.

способа крепления пластины К_sр = 1,0.

Остальные поправочные коэффициенты для получистовой стадии обработки выбираем по карте 29 [8] ч.2 в зависимости от:

механических свойств обрабатываемого материала К_sм=0,8;

схемы установки заготовки К_sу=0,8;

шероховатости обрабатываемой поверхности К_sш =1,0;

отношения начального и конечного диаметров обработки К_s_d=1,1;

вид обработки К_so=1,0.

Окончательную подачу получистовой стадии обработки канавок 4,5 определяем по формуле:

_о=S_о∙К_s_u∙К_sр∙К_sм∙К_sу∙К_sш∙К_s_d∙К_sо (1.49)

_о=0,09∙0,9∙1,0∙0,8∙0,8∙1,0∙1,1∙1,0=0,06 мм/об

По карте 30 [8] ч.2 определяем табличные значения скорости резания:

Для канавок 4,5 - v_т =168м/мин.

По карте 30 [8] ч.2 выбираем поправочный коэффициент на скорость резания в зависимости от:

инструментального материала К_v_u=0,9.

способа крепления пластины К_v_р=1,2.

Остальные поправочные коэффициенты выбираем по карте 31 [8] ч.2 в зависимости от:

механических свойств обрабатываемого материала К_v_м=0,7;

периода стойкости режущей части К_v_т=1,1;

группы обрабатываемости материала К_vc=1,0;

отношения диаметра обрабатываемой поверхности к диаметру заготовки К_vo_т=1,0.

Окончательно скорость резания при получистовой стадии обработки определяем по формуле:

V=V_т∙К_vu∙К_v_р∙К_v_м∙К_v_т∙К_vc∙К_v_от (1.50)

V=168∙0,9∙1,2∙0,7∙1,1∙1,0∙1,0=140 м/мин

Частота вращения шпинделя и скорость резания определяются по формулам:

(1.51)

(1.52)

Фактическая частота вращения шпинделя, n_фоб/мин

=1857 об/мин, принимаем n_ф4=1800 об/мин

=1783 об/мин, принимаем n_ф5=1800 об/мин

Фактическая скорость резания, V_фм/мин

=136 м/мин.

Минутная подача S_м мм/мин

_м=1800∙0,06=108мм/мин

Таблица 1.8 - Режимы резания для операции 015

Режимы резания	Стадии обработки
	черновая			чистовая		канавки
	№ поверхности
	1	2	3	1	3	4	5
Глубина резания t, мм	1,5	1,0	1,5	0,4	0,4	2,5	4,3
Табличная подача S_от, мм/об	0,27	0,27	0,27	0,16	0,16	0,09	0,09
Принятая подача S_о, мм/об	0,18	0,18	0,18	0,13	0,13	0,06	0,06
Табличная скорость V_т, м/мин	241	241	241	430	430	168	168
Скорректированная скорость резания V, м/мин	120	120	120	172	172	140	140
Фактическая частота вращения n_ф, мин^-1	1250	1400	1800	2240	2000	1800	1800
Фактическая скорость резания V_ф, кВт	114	114	119	142	159	136	136
Табличная мощность резания N_т, кВт	5,1	5,1	5,1	-	-	-	-
Фактическая мощность резания N, кВт	2,9	2,9	2,9	-	-	-	-
Минутная подача S_м, мм/мин	225	252	324	291	260	108	108

Определение режимов резания для резьбы на поверхности 2:

Выбор инструмента:

Принимаем резец резьбовой с креплением многогранной пластины из твердого сплава с прихватом ГОСТ 26612-85.

e =59°30, сечение державки 25×20 длина l=150.

Глубину резания t назначаем равной высоте резьбового профиля, т. е. t=1,2мм. Подачу s назначаем равную шагу резьбы Р, т.е. s=1,5мм/об [1], т.2 с.428.

Скорость резания V, м/мин рассчитываем по формуле [1], т.2 с.429:

, (1.53)

где C_V - эмпирический коэффициент; C_V=244;

Т - период стойкости режущего инструмента, мин; Т=70 мин;

s - подача, мм/об; s=1,5мм/об;

m, x, y - показатели степени, характеризующие параметры резания;

m=0,20; x=0,23; у=0,3 [1], т.2 табл.118 с.430;

К_V - общий поправочный коэффициент, учитывающий конкретные условия резания, равный произведению нескольких коэффициентов [1], т.2 табл.118 с.431:

К_v=K_mv∙K_и_v∙K_cv, (1.54)

K_и_v=1,15 [1], т.2 табл.6 с.361;

K_mv=1,0 (такой же как при расчете режимов резания при точении);

K_с_v=0,75 [1], т.2 с.431.

К_v=1,15∙1,0∙0,75=0,86;

Частота вращения заготовки [1], т.2 с.280:

(1.55)

=1194 мин^-1;

Корректируем частоту вращения шпинделя, выбираем ближайшее меньшее n_{принятое}=1120 мин^-1.

Находим действительную скорость главного движения, м/мин:

=84,4м/мин;

Сила резания, Н [1], т.2 с.429:

, (1.56)

где C_р - постоянный коэффициент; C_р=148; [1], т.2 табл.120 с.433;

u, у - показатели степени, характеризующие параметры резания;

u=0,71; у=1,7 [1], т.2 табл.120 с.433;

K_mp=1,0;

=1082Н

Мощность резания, кВт:

(1.57)

=1,49 кВт

Минутная подача S_м мм/мин:

S_м=1120∙1,5=1680 мм/мин

Расчет режимов резания на фрезерование шпоночного паза:

4×8×25мм на диаметре Ø25h6.

Расчет производим по методике, изложенной в литературе [1] т.2.

Эскиз операции представлен на рисунке 1.9

Рисунок 1.9. - Эскиз обработки на фрезерной операции

Шпоночный паз 4×8 обрабатывается маятниковым способом шпоночной пальцевой фрезой (по ГОСТ 9140-78) на фрезерном станке мод. 6Р13.

В качестве технологических баз принимаем цилиндрические поверхности червяка Ø30 и Ø25h6, которые устанавливаются в призмы приспособления при фрезеровании паза.

Средством измерения является калибр-пробка 8_-0,36мм.

Глубина резания определяется, исходя из глубины паза:

t=4 мм.

Период стойкости инструмента Т_р=45мин.

Назначаем подачу по табл.80 [1] т.2 в зависимости от диаметра фрезы равной 8мм и глубины резания равной 4мм:

S_z=0,12мм/зуб.

Скорость резания V, м/мин рассчитываем по формуле [1] т.2.с.406:

, (1.58)

где: C_V - эмпирический коэффициент; C_V=12;

Т - период стойкости режущего инструмента, мин; Т=45 мин;

S_z - подача, мм/об; s_z=0,12мм/об;

q, m, x, y, u, p - показатели степени, характеризующие параметры резания; q=0,3; m=0,26; x=0,3; у=0,25; u=0; p=0. [1], т.2 табл.81 с.408;

К_V - общий поправочный коэффициент, учитывающий конкретные условия резания, равный произведению нескольких коэффициентов [1], т.2 с.406:

К_v=K_mv∙K_и_v∙K_п_v, (1.59)

где K_и_v - коэффициент на инструментальный материал; для твердого сплава K_и_v=1,0 [1], т.6 с.361;

K_п_v - коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки;

K_п_v=1,0 [1], т.5 с.361;

K_м_v - коэффициент, на обрабатываемый материал, для стали рассчитываемый по формуле [1], т.1 с.358:

(1.60)

где K_r - коэффициент для обработки углеродистой стали твердосплавными резцами равный K_r=1,0 [1], т.2 с.359;

σ_в - предел прочности материала, σ_в=600 МПа;

n_v - показатель степени; для обработки углеродистой стали с пределом прочности σ_в >550 МПа фрезами из быстрорежущей стали n_v=0,9 [1], т.2 с.359.

Подставляя выбранные из таблиц значения в формулы и получим:

К_v=1,22∙1,0∙1,0=1,22;

Определим частоту вращения шпинделя станка, мин^-1:

(1.61)

(1.62)

Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка, выбираем ближайшее n_{принятое}=450мин^-1.

Находим действительную скорость главного движения, м/мин:

Определяем минутную подачу, мм/мин:

S_м =S_z∙n_{принятое} (1.63)_м=0,12∙450=54 мм/мин;

Корректируем минутную подачу по паспортным данным станка S_{мпринятое.}

Определяем главную составляющую силу резания при фрезеровании - окружную силу P_z, Н.

, (1.64)

где C_р - постоянный коэффициент; C_р=68,2; [1], т.2 табл.83 с.412;

x, y, u, q, w - показатели степени, характеризующие параметры резания; x=0,86; y=0,72; u=1,0; q=0,86; w=0 [1] т.2 табл.83 с.412;

K_mp - таблица 9 [1] т.2 с.362

K_mp=0,85;

=591,1Н.

Мощность резания, кВт.

(1.65)

=0,14кВт (1.66)

Проверять, достаточна ли мощность привода нет смысла, так как мощность резания мала.

.9 Расчет норм времени

На операцию, выполняемую на станке с ЧПУ (015) нормы времени рассчитаем по методике, приведенной в литературе [8] ч.1, а на остальные операции по укрупненной методике, приведенной в литературе [5].

Штучное время определяют по формуле:

, мин (1.67)

где Т_ц.а.- время цикла автоматической работы станка по программе, мин. Включает в себя основное время Т_о работы станка по заданной программе и Т_м.в. машинно-вспомогательное время.

Т_ца= ΣТ_мв+ ΣТ_о (1.68)

Вспомогательное время определяется, как сумма времени на установку и снятие детали, времени на закрепление и открепление детали, времени на измерение детали и времени на управление станком.

Т_в=Т_ус+Т_в.оп.+Т_в.изм (1.69)

где Т_ус- время на установку и снятие детали, мин;

Т_в.оп.- вспомогательное время, связанное с операцией. Включает в себя время на управление, установку и снятие щитка, предохраняющего от разбрызгивания эмульсией при обработке, проверка возврата инструмента в заданную точку после обработки, мин;

Т_из - время на измерение детали. Данное время исключается из расчета, так как перекрывается обработкой станка по программе для станков с ЧПУ, мин.

Время на обслуживание рабочего места слагается из времени отдых, на организационное обслуживание и времени на техническое обслуживание рабочего места.

Т_тех - время на техническое обслуживание рабочего места.

Состоит из: времени на подналадку и регулировку станка во время работы; времени на смену затупившегося инструмента; времени на удаление стружки в процессе работы. Находится в процентном соотношении от оперативного времени.

Т_орг - организационное обслуживание рабочего мест.

Состоит из: времени на раскладку инструмента в начале работы и уборку его по окончанию смены; время на осмотр и опробование станка в начале смены; время на чистку и смазывание станка.

Т_отд - время на отдых и личные потребности.

Штучно-калькуляционное время определяется по формуле:

, мин (1.70)

, (1.71)

где N - программа запуска деталей в год, шт.; N=2400 шт.,

S - число запусков в год;

Т_п.з. - подготовительно-заключительное время;

Т_п.з.=Т_п.з.1+Т_п.з.2+Т_п.з.3, (1.72)

где Т_п.з.1- время на организационную подготовку, мин;

Т_п.з.2- время на наладку станка, приспособления, УЧПУ, мин;

Т_п.з.3 - время на пробную обработку, мин:

Т_п.з.3=Т_п.обр.+Т_ц.а. (1.73)

Рисунок 1.10 - Циклограмма для определения времени работы станка по программе на токарной операции с ЧПУ 015

Станок 16К20Т1:

Время фиксации револьверной головки Т_иф=0,017 мин;

Время поворота револьверной головки на одну позицию Т_ип=0,017 мин

Для определения времени автоматической работы станка по программе составим таблицу 1.9.

Таблица 1.9 - Время автоматической работы станка по программе. Операция 015

Участок траектории или номера позиции предыдущего и рабочего положений	Приращения по оси Z DZ, мм	Приращения по оси Х DХ, мм	Длина i-го участка траектории	Минутная подача на i-м участке траектории, мм/мин	Основное время автоматической работы станка Т_о, мин	Машинно-вспомогательное время Т_мв, мин
T06↻T01	-	-	-	-	-	0,017
0↠1	-98	-81	127,1	4000	-	0,032
1↦2	-171	-	171	0,76	-
2↠3	-	3	3	4000	-	0,0008
3↠4	171	-	171	4000	-	0,043
4↠5	-	-4,5	4,5	4000	-	0,0011
5↦6	-171	-	171	225	0,76	-
6↠7	-	3	3	4000	-	0,0008
7↠8	171	-	171	4000	-	0,043
8↠9	-	-4,5	4,5	4000	-	0,0011
9↦10	-171	-	171	225	0,76	-
10↠11	-	3	3	4000	-	0,0008
11↠12	171	-	171	4000	-	0,043
12↠13	-	-4,5	4,5	4000	-	0,0011
13↦14	-171	-	171	225	0,76	-
14↠15	-	3	3	4000	-	0,0008
15↠16	171	-	171	4000	-	0,043
16↠17	-	-4,5	4,5	4000	-	0,0011
17↦18	-171	-	171	225	0,76	-
18↠19	-	3	3	4000	-	0,0008
19↠20	171	-	171	4000	-	0,043
20↠21	-	-4	4	4000	-	0,0011
21↦22	-79	-	79	252	0,31	-
22↠23	-	3	3	4000	-	0,0008
23↠24	79	-	79	4000	-	0,02
24↠25	-	-4,5	4,5	4000	-	0,0011
25↦26	-56	-	56	324	0,17	-
26↦27	-	3	3	4000	-	0,0008
27↠0	154	87	176,9	4000	-	0,044
T01↻T02	-	-	-	-	-	0,05
0↠1	-99	-91	134,5	4000	-	0,034
1↠2	-1	-	1	4000	-	0,00025
2↦3	-1,1	1,1	1,55	260	0,006	-
3↦4	-53,9	-	53,9	260	0,21	-
4↦5	-1	1,9	2,15	260	0,008	-
5↠6	-22	-	22	4000	-	0,0055
6↠7	-	0,6	0,6	4000	-	0,0002
7↦8	-89	-	89	291	0,3	-
8↦9	-3	-0,35	3,02	291	0,01	-
9↠10	-	15	15	4000	-	0,04
10↠11	270	72,75	279,6	4000	-	0,07
T02↻T04	-	-	-	-	-	0,034
0↠1	-178	-80	195,2	4000	-	0,05
1↦2	-	-9,1	9,1	108	0,08	-
2↠3	-	9,1	9,1	4000	-	0,002
3↠4	-57	-	57	4000	-	0,014
4↦5	-	-9,9	9,9	108	0,09	-
5↦6	1,8	-	1,8	108	0,017	-
6↠7	-	9,9	9,9	4000	-	0,002
7↠0	233,2	80	246,5	4000	-	0,06
T04↻T05	-	-	-	-	-	0,05
0↠1	-153	-88	176,7	4000	-	0,044
1↠2	-	-0,4	0,4	4000	0,0001
2↦3	-24	-	24	1680	0,014	-
3↠4	-	3	3	4000	-	0,0008
4↠5	24	-	24	4000	-	0,06
5↠6	-	-3,4	3,4	4000	-	0,0009
6↦7	-24	-	24	1680	0,014	-
7↠8	-	3	3	4000	-	0,0008
8↠9	24	-	24	4000	-	0,006
9↠10	-	-3,4	3,4	4000	-	0,0009
10↦11	-24	-	24	1680	0,014	-
11↠12	-	6	6	4000	-	0,0016
12↠0	177	83,2	195,6	4000	-	0,049
					ΣТ_о=5,16	ΣТ_мв=0,71

Суммарное время цикла автоматической работы станка по программе при обработке детали на операции 015:

Т_ц.а.=5,16+0,71=5,87 мин.

Время на установку и снятие детали, Т_ус=0,24 мин

Вспомогательное время, связанное с операцией, Т_в.оп=0,15+0,03+0,05=0,23мин;

Время на измерение детали, Т_{в изм}=0 − время перекрывается обработкой детали на станке по программе.

Вспомогательное время:

Т_в=0,24+0,23+0=0,47мин;

Оперативное время:

Т_оп=5,06+0,47=5,53мин;

а_тех+а_орг+а_отд =8%

Определяем штучное время на операцию 015:

мин

Определяем штучно-калькуляционное время:

Время на организационную подготовку:

Т_п.з.1=13 мин;

Время на наладку станка, приспособления, инструмента, УЧПУ:

Т_п.з.2=19,4 мин;

Время на пробную обработку:

Т_п.з.3=3,54+5,06=8,6 мин;

Суммарное подготовительно-заключительное время:

Т_п.з.=13+19,4+8,6=41 мин;

Размер партии деталей:

S=12 − ([1] т.1 стр.604)

n==200 штук

Тогда:

=7,1 мин

Таблица 1.10 - Результаты вычислений норм времени

№ операции	Наименование операции	T_о	j_к	Т_шт.к
010	Фрезерно-центровальная	0,75	1,51	1,13
020	Токарная с ЧПУ	6,2	1,35	8,4
030	Фрезерная	2,4	1,51	3,6
035	Фрезерная	1,5	1,51	2,27
040	Фрезерная	1,63	1,51	2,46
065	Круглошлифовальная	0,92	1,55	1,42
070	Круглошлифовальная	1,18	1,55	1,84
075	Круглошлифовальная	0,62	1,55	0,96
080	Резьбошлифовальная	1,33	1,82	2,42

1.10 Уточненный расчет типа производства

Тип производства влияет на построение технологического процесса изготовления детали и организацию работы на предприятии. По таблице 1.3 ориентировочно определим тип производства - среднесерийное, так как объем выпуска деталей равен 2400 шт.

Тип производства согласно ГОСТ 3.1108-74 устанавливается на основе определения коэффициента закрепления операций (К_{з о}).

Согласно ГОСТ 1.4003-83 имеются следующие коэффициенты закрепления операций:

для массового производства К_з.о.≤ 1;

для крупносерийного производства 1≤ К_з.о.≤ 10;

для среднесерийного производства 10≤ К_з.о.≤ 20;

для мелкосерийного производства 20≤ К_з.о. ≤ 40

Коэффициент закрепления операций определяется по формуле:

, (1.74)

где: ΣП_oi - суммарное число операций за месяц по участку;

ΣР_i - явочное число рабочих, выполняющих различные операции.

П_oi=, (1.75)

где η_н − планируемый нормативный коэффициент загрузки станка всеми закрепленными за ним однотипными операциями. Он принимается для мелкосерийного производства равным 0,8-0,9; для крупносерийного и массового 0,75-0,65. Принимаем η_н=0,75;

N_м − месячная программа выпуска заданной детали, шт.

N_м==200 - месячная программа выпуска

Станок МР-78

П_о1==87,5

Станок 16К20Т1

П_о2==6,4

Станок 6Р13

П_о3==11,9

Станок 3М151

П_о4==23,4

Станок МВ-13

П_о5==40,9

ΣП_oi=П_o₁+П_o₂+П_o₃+П_o₄+П_o₅=87,5+6,4+11,9+23,4+40,9=170,1

Р_i=1,9∙η_н (1.76)

Р₁=Р₂=Р₃=Р₄=Р₅=1,9∙0,75=1,425

ΣР_i=5Р₁=5∙1,425=7,125

К_з
о=

Производство - мелкосерийное.

.11 Определение необходимого количества оборудования

Расчет необходимого количества станков производим по ГОСТ 14.314-74.

Количество станков определяется по формуле

S_i=, (1.77)

где F=4065 ч - годовой фонд времени работы оборудования.

Станок МР-78

S₁==0,015

Станок 16К20Т1

S₂==0,20

Станок 6Р13

S₃==0,11

Станок 3М151

S₄==0,055

Станок МВ-13

S₅==0,03

Принятое число станков

S_пр1=S_пр2=S_пр3=S_пр4=S_пр5=1

Определяем коэффициент загрузки станков по штучно-калькуляционному времени по формуле:

η_з_i=

и строим график.

Рисунок 1.11 - График загрузки станков по штучно-калькуляционному времени

Из графика загрузки видно, что некоторый тип оборудования слабо загружен. На основании этого необходимо загрузить оборудование для выполнения типовых операций обработки других деталей.

.12 Разработка управляющей программы для станка с ЧПУ

При обработке детали «Червяк» на 015 и 020 операциях используется станок 16К20Т1 оснащенный устройством ЧПУ «Электроника НЦ-31».

Символы адресов и их значения.

N - номер кадра;

X - поперечное перемещение;

Z - продольное перемещение;

P - параметры G-функций, команда перехода;

S - частота вращения шпинделя, скорость резания;

T - функция инструмента (номер инструмента и корректора);

F - функция подачи, шаг резьбы в циклах резьбонарезания;

G - подготовительные функции, постоянные циклы;

M - вспомогательные функции;

* - признак принадлежности кадра к группе (команде);

- признак размера в приращениях;

- признак ускоренного перемещения;

+45°, -45° - признаки обработки фаски под углом 45° к осям.

Формат кадра УП. Каждый кадр УП начинается с номера кадра по адресу N, и содержит не более одного слова с адресом X, Z, G, P, M, F, S или Т, а также признаков *, , , +45°/-45°. Номер кадра может быть в диапазоне 0…249. В одном кадре допускается наличие нескольких признаков одновременно, кроме +45° и -45°. Формат кадра в виде условной записи выглядит следующим образом:

N03 X+042 Z+042 G02

Р042 P3∙2 P03 P05

M02

F022 F024

S04 S02

T02 * +45° -45°

В данной записи формата символ «*» означает не «конец кадра», а наличие признака принадлежности кадра к группе (команде). Признак * означает, что кадр, в котором он задан, должен обрабатываться УЧПУ одновременно со следующим за ним кадром. Многие подготовительные функции (команды) состоят из нескольких слов, и для их описания необходима группа из нескольких кадров, которые сопровождаются признаком * (кроме последнего кадра группы). В этом смысле признак * можно рассматривать как символ переноса слова в следующий кадр.

Некоторые подготовительные и вспомогательные функции УЧПУ «Электроника НЦ-31», часть из которых будет рассмотрена ниже более подробно, представлены в таблицах 1.11 и 1.12.

Таблица 1.11 - Некоторые подготовительные функции УЧПУ «Электроника НЦ-31»

Код функции	Наименование	Значение
G2	Круговая интерполяция по часовой стрелке	Круговая интерполяция дуги окружности в пределах одного квадранта. Действует в пределах одной группы.
G3	Круговая интерполяция против часовой стрелки
G4	Выдержка времени	Выстой рабочих органов заданное время
G12	Галтель по часовой стрелке	Круговая интерполяция целой четверти окружности, в одном квадранте. Действует в пределах одной группы
G13	Галтель против часовой стрелки
G31…G33	Циклы резьбонарезания
G60…G67	Группа циклов условия движения	Выполнение части УП, следующей за этими командами, начинается после выполнения заданных условий (останов подачи, нулевая метка шпинделя и т.п.)
G70…G78	Постоянные циклы токарной обработки
G92	Смещение нулевой точки	Смещение нулевой точки станка на заданную величину или установка координат нулевой точки
G94	Подача в мм/мин	Скорость подачи в мм/мин. Действует до прихода функции G95
G95	Подача в мм/об	Скорость подачи в мм/об. Действует до прихода функции G94
G96	Постоянство скорости резания	Указывает на то, что по адресу S задается скорость резания в м/мин. Действует до прихода функции G97
G97	Отмена постоянства скорости резания	Указывает на то, что по адресу S задается частота вращения в мин^-1. Действует до прихода функции G96

Таблица 1.12 - Некоторые вспомогательные функции УЧПУ «Электроника НЦ-31»

Код функции	Наименование	Значение
М0	Программируемый останов	После выполнения команды происходит останов шпинделя, охлаждения, подачи. Работа по программе возобновляется нажатием кнопки «Пуск»
М1	Останов с подтверждением	Аналогично М00, но выполняется только при определенном положении переключателя пульта управления
М2	Конец управляющей программы	Указывает на завершение отработки УП и приводит к блокировке шпинделя, подачи и выключению охлаждения, приводит УЧПУ в исходное состояние
М3	Вращение шпинделя по часовой стрелке	Включает вращение шпинделя в направлении ввинчивания буравчика в направлении задней бабки
М4	Вращение шпинделя против часовой стрелки	Включает вращение шпинделя в направлении вывинчивания буравчика в направлении от задней бабки
М5	Останов шпинделя	Останов шпинделя с торможением в произвольном положении
М10	Реверс шпинделя	Изменение направления вращения шпинделя на обратное. Действует в пределах одной группы
М17	Возврат из подпрограммы	Вызывает возврат из подпрограммы, вызванной командой G23, к выполнению основной части УП
М30	Конец управляющей программы	Действует аналогично М2 и включает в себя возврат к началу программы
М40	Разблокирование шпинделя и электродвигателя главного движения	Выключает тормоз шпинделя, включает питание силовых устройств бесступенчатого электропривода
М41…М44	Включение диапазона 1…4	Выбор диапазона частот вращения №1 для приводов главного движения с АКС. Выключает тормоз шпинделя, включает питание силовых устройств электропривода

Программирование перемещений. Поперечное и продольное перемещение суппорта станка задается в УП словами с адресом соответственно X или Z числовым значением в диапазоне от 0 до ±9999,99 мм с подразумеваемой десятичной запятой перед двумя младшими разрядами (формат слов X+042 и Z+042). Числовые значения по адресу X соответствуют мм диаметра детали, т.е. пересчет на радиус выполняется автоматически.

Отсчет координат происходит от нулевой точки (абсолютные координаты) или в приращениях. При необходимости программирования величины перемещений в приращениях кадры УП, задающие перемещение, сопровождают признаком . Для программирования перемещения по двум координатам одновременно (линейная интерполяция) записывают два кадра: первый, его сопровождают признаком *, задает величину перемещения по оси X, второй - по оси Z. Ускоренное перемещение суппорта программируется наличием в кадре признака .

Программирование скорости подачи. Скорость контурной подачи может быть запрограммирована минутная или оборотная, отдельным кадром или только для группы (команд линейной, круговой интерполяции и постоянных циклов). Режим минутной подачи включается функцией G94, при этом скорость подачи задается в мм/мин, а режим оборотной подачи - функцией G95, при этом скорость подачи задается в мм/об.

Программирование подачи выполняется по адресу F. При задании отдельным кадром скорость задается в диапазоне 0,01…99,99 с подразумеваемой десятичной запятой перед двумя младшими разрядами (формат слова F022) и действует вплоть до задания новой скорости подачи. При задании подачи в группе скорость задается в диапазоне 0,0001…99,99 с подразумеваемой десятичной запятой перед четырьмя младшими разрядами (формат слова F024) и действует только во время отработки группы, после чего снова возвращается к величине, заданной ранее отдельным кадром.

Максимальная рекомендуемая скорость подачи, при которой гарантируется постоянство ее величины, составляет 2,8 мм/об. Перемещение суппорта на рабочей подаче возможно, если включено вращение шпинделя, в противном случае УЧПУ «зависнет» на кадре, задающем перемещение. При выполнении команды линейной интерполяции с признаком ускоренного перемещения движение сначала выполняется на одинаковой скорости по обеим осям координат под углом 45°, а затем - параллельно оси, вдоль которой задано большее перемещение.

Программирование скорости вращения шпинделя. Станок 16К20Т1 имеет трехступенчатую коробку скоростей с ручным переключением, пределы частот вращения разбиты на три диапазона: первый (нижний) - 12,5…200 мин^-1, второй (средний) - 50…800 мин^-1 и третий (верхний) - 125…2000 мин^-1Диапазон выбирается функциями М41 (нижний), М42 (средний) и М43 (верхний).

Пуск вращения шпинделя осуществляется в следующем порядке: функцией М3 или М4 задается направление вращения, затем функцией М41…М44 задается диапазон частот вращения, далее функцией G96 или G97 - режим задания скорости (функция G97 действует по умолчанию после включения, сброса или завершения УП по М2 или М30), и наконец - по адресу S задается скорость шпинделя в выбранном режиме. Останов шпинделя происходит при отработке кадра с функцией М5.

Запрограммированные частота и направление (за исключением циклов нарезания резьбы плашкой или метчиком) вращения шпинделя действуют во всех последующих кадрах УП вплоть до задания другой частоты или направления вращения.

Программирование автоматической смены инструмента. Станок оснащается 6-и, 8-и, 10-и, 12-и или 16-ипозиционной револьверной головкой для автоматической смены инструмента. Смена инструмента задается функцией по адресу T, числовое значение по этому адресу соответствует желаемой позиции револьверной головки. После установки инструмента в рабочую позицию происходит автоматический пересчет координат его вершины в соответствии с вылетом, настроенным в режиме размерной привязки.

Программирование обработки фасок под углом 45°. Для упрощенного описания обработки фасок под углом 45° кадр с командой перемещения сопровождается специальным признаком фаски: +45° или -45°. Кадр может содержать команду перемещения как в продольном (по оси Z), так и в поперечном (по оси X) направлении, в абсолютных размерах или в приращениях, при этом знак перед символами 45° показывает направление перемещения по неуказанной оси. Формат кадра с командой «Фаска» выглядит следующим образом:

X{x} ( )

Z{z} ( )+45° +45°

Программирование обработки галтелей осуществляется функциями G12 (обработка галтели по часовой стрелке) и G13 (обработка галтели против часовой стрелки). Для задания галтели программируется группа из трех кадров: первый содержит функцию G12 (G13), а второй и третий - координаты конечной точки обработки в абсолютных координатах или перемещение в поперечном и продольном направлениях в приращениях. Поперечное перемещение в относительных координатах задается в мм диаметра. Формат команды «Галтель» имеет вид:

G12 (G13) * X{x} ( ) * Z{z} ( ).

Программирование обработки дуги окружности менее 90° (круговой интерполяции). Обработка дуг окружностей менее 90° программируется функциями G2 (по часовой стрелке) и G3 (против часовой стрелки). Команда обработки дуги записывается группой из пяти кадров, первый из которых содержит слово G2 (G3). Обработка дуги может быть задана только в пределах одного квадранта плоскости обработки. Формат команды «Круговая интерполяция» выглядит следующим образом:

G2 (G3) * X{x} ( ) * Z{z} ( ) * (F{f} *) P₁{r_x} * P₂ {r_z},

Таблица 1.13 - Управляющая программа для токарной операции 015

№ кадра	Кодирование информации, содержание кадра	Содержание перехода
01	T1	Инструмент №1.
02	M43	III диапазон частот вращения.
03	G96*	Постоянная скорость резания с частотой вращения:
04	P2000*	- максимальной 2000 мин^-1,
05	P125	- минимальной 125 мин^-1.
06	F18
07	S120	Скорость резания 120 м/мин.
08	M40	Деблокировка шпинделя и электроавтоматики.
09	M3	Пуск вращения шпинделя по часовой стрелке.
10	X3800 *Позиционирование на быстром ходу в точку 1
11	Z200
12	G77 *Многопроходный цикл обработки поверхности Æ25
13	X2600*
14	Z-17000
15	P300	Припуск на проход 3мм
16	G70 *Однопроходный цикл обработки поверхности Æ24
17	X2400*
18	Z-7700
19	G70 *Однопроходный цикл обработки поверхности Æ20
20	X2100*
21	Z-5400
22	X10000 *Позиционирование в точку смены инструмента
23	Z10000
24	Т2	Инструмент №2.
25	M43	III диапазон частот вращения.
26	G96 *	Постоянная скорость резания с частотой вращения:
27	P2000 *	- максимальной 2000 мин^-1,
28	P125	- минимальной 125 мин^-1.
29	F13	Подача 0,13 мм/об.
30	S172	Скорость резания 172 м/мин.
31	Х1800 *Позиционирование на быстром ходу в точку 1
32	Z100
33	Z0 Позиционирование на быстром ходу в точку 2
34	Z-110 +45^oТочение фаски
35	X2020*	Чистовая обработка детали
36	Z-5500
37	Z-100 +45^oТочение фаски
38	X2400	Точка обработки 5
39	Z-7800 Позиционирование в точку 6
40	X2520 Точка 7
41	Z-16700	Обработка в точках от 7 до 8
42	X2450 *
43	Z-17000
44	X5450Отвод инструмента
45	X10000 *Позиционирование в точку смены инструмента
46	Z10000
47	T4	Инструмент №4
48	M43	III диапазон частот вращения.
49	G96*	Постоянная скорость резания с частотой вращения:
50	P2000*	- максимальной 2000 мин^-1,
51	P125	- минимальной 125 мин^-1.
52	F6	Подача 0,06 мм/об.
53	S140	Скорость резания 140 м/мин.
54	X4000 *Позиционирование на быстром ходу в точку 1
55	Z-7800
56	X2180	Обработка канавки - точка2
57	X4000 Отвод инструмента
58	Z-13500 Позиционирование на быстром ходу в точку 4
59	X2020	Обработка канавки - точка 5
60	Z-13320
61	X4000 Отвод инструмента
62	X10000*Позиционирование в точку смены инструмента.
63	Z10000
64	T5	Инструмент №5
65	M43	III диапазон частот вращения.
66	G96*	Постоянная скорость резания с частотой вращения:
67	P2000*	- максимальной 2000 мин^-1,
68	P125	- минимальной 125 мин^-1.
69	F150	Подача 1,5 мм/об.
70	S84	Скорость резания 84 м/мин
71	X2440 *Позиционирование в точку 1
72	Z-5300
73	G31*Многопроходный цикл нарезания резьбы М24×1,5
74	X2280*
75	Z-7700*
76	P120*	Глубина резьбы 1,2мм
77	P40	Глубина резания 0,4мм
78	X3400Отвод инструмента
79	X10000 *Позиционирование в точку смены инструмента
80	Z10000
81	M5	Останов вращения шпинделя
82	M30	Конец программы

Таблица 1.14 - Управляющая программа для токарной операции 020

№ кадра	Кодирование информации, содержание кадра	Содержание перехода
01	T1	Инструмент №1.
02	M43	III диапазон частот вращения.
03	G96*	Постоянная скорость резания с частотой вращения:
04	P2000*	- максимальной 2000 мин^-1,
05	P125	- минимальной 125 мин^-1.
06	F18	Подача 0,18 мм/об.
07	S120	Скорость резания 120 м/мин.
08	M40	Деблокировка шпинделя и электроавтоматики.
09	M3	Пуск вращения шпинделя по часовой стрелке.
10	X3975 *Позиционирование на быстром ходу в точку 1
11	Z200
12	G77 *Многопроходный цикл обработки поверхности Æ36
13	X3600*
14	Z-20000
15	P125	Глубина резания за один проход 1,25мм
16	G77 *Многопроходный цикл обработки поверхности Æ30
17	X3100*	Обточить до Æ31
18	Z-8400
19	Р125	Глубина резания за один проход 1,25мм
20	X10000 *Позиционирование в точку смены инструмента
21	Z10000
22	Т2	Инструмент №2.
23	M43	III диапазон частот вращения.
24	G96 *	Постоянная скорость резания с частотой вращения:
25	P2000 *	- максимальной 2000 мин^-1,
26	P125	- минимальной 125 мин^-1
27	F13	Подача 0,13 мм/об.
28	S172	Скорость резания 172 м/мин.
29	Х30200 *Позиционирование в точку 1
30	Z200
31	Z-8100	Чистовая обработка детали
32	Х2950
33	Z-8500
34	X4000	Отвод инструмента
35	X10000 *Позиционирование в точку смены инструмента
36	Z10000
37	T3	Инструмент №3
38	M43	III диапазон частот вращения.
39	G96*	Постоянная скорость резания с частотой вращения:
40	P2000	- максимальной 2000 мин^-1,
41	P125	- минимальной 125 мин^-1.
42	F18	Подача 0,18 мм/об.
43	S118	Скорость резания 118 м/мин.
44	X3100 *Позиционирование в точку 1
45	Z--4500
46	G77 *Многопроходный цикл обработки поверхности Ø20
47	X2000 *
48	Z-6000
49	Р125	Глубина резания за один проход 1,25мм
50	X10000*Позиционирование в точку смены инструмента.
51	Z10000
52	T4	Инструмент №5
53	M43	III диапазон частот вращения.
54	G96*	Постоянная скорость резания с частотой вращения:
55	P2000*	- максимальной 2000 мин ^-1,
56	P125	- минимальной 125 мин^-1.
57	F6	Подача 0,06 мм/об.
58	S140	Скорость резания 140 м/мин
59	X3300 *Позиционирование в точку 1
60	Z-7040
61	X2850	Обработка канавки	X3300 Отвод инструмента
63	X10000*Позиционирование в точку смены инструмента
64	Z10000
65	Т5	Инструмент №5
66	М43	III диапазон частот вращения
67	G96	Постоянная скорость резания с частотой вращения:
68	P2000	- максимальной 2000 мин^-1,
69	P125	- минимальной 125 мин^-1.
70	F110	Подача 1,1 мм/об
71	S87	Скорость резания 87 м/мин
72	X3100 *Позиционирование в точку 1
73	Z0
74	X2990Позиционирование в точку 2
75	G31 *Многопроходный цикл нарезания червяка
76	X2120*
77	Z-4500*
78	P110
79	X10000 *Позиционирование в точку смены инструмента
80	Z10000
81	M5	Останов вращения шпинделя
82	M30	Конец программы

2. КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ

Станочные приспособления расширяют технологические возможности металлорежущего оборудования, повышают производительность обработки заготовок, облегчают условия труда рабочих и повышают культуру производства на предприятии.

В процессе проектирования станочного приспособления необходимо соблюдать правила выбора баз, стабильного взаимного положения заготовки и режущего инструмента при обработке, удобную установку, контроль и снятие детали, свободное удаление стружки, удобство управления станком и приспособлением, а также условия, обеспечивающие безопасность работы и обслуживания данного приспособления.

В начале проектирования приспособления необходимо разработать принципиальную схему базирования и закрепления детали, определить число заготовок, подлежащих одновременной обработки, а потом произвести общую компоновку приспособления и всех его элементов.

Исходными данными для проектирования станочного приспособления являются:

рабочий чертеж заготовки и готовой детали;

технологический процесс на предшествующую и выполняемую операции с технологическими эскизами;

годовой объем выпуска деталей;

альбомы типовых конструкций приспособлений;

паспортные данные станков (размеров стола, шпинделей, межцентровых расстояний, размеров и расположения крепежных пазов и отверстий и т.д.).

В зависимости от объема выпуска изделий выбирают конструкцию и привод зажима заготовки, а также быстро изнашиваемые детали приспособления. Необходимо определить тип и размер установочных элементов, их число и взаимное положение и увязать это с требуемой точностью обработки заготовки на данной операции, а также рассчитать силу зажима и на ее основании выбрать тип зажимного устройства.

При выборе основных и вспомогательных элементов приспособления следует использовать стандартные конструкции изделий. Разработку специального станочного приспособления для обработки заготовок производят в следующем порядке: изучают рабочие чертежи заготовки и готовой детали; изучают принципиальную схему базирования и закрепления заготовки;

изучают операционный технологический эскиз механической обработки заготовки;

конструктивно оформляют элементы приспособления и его общую компоновку с необходимыми проекциями, разрезами и отдельными видами;

разрабатывают технические требования на изготовление станочного приспособления;

составляют спецификацию на спроектированное приспособление согласно сборочному чертежу и присваивают шифры на специальные разрабатываемые детали приспособления.

.1 Выбор схемы установки заготовки в приспособлении

При обработке детали червяк на токарном патронно-центровом станке 16К20Т1 заготовка устанавливается и закрепляется в центрах трехкулачкового поводкового клинового патрона с пневматическим приводом и в пиноли задней бабки.

Рисунок 2.1 - Схема установки и закрепления заготовки в центрах трехкулачкового клинового патрона и пиноли задней бабки

2.2 Расчет усилия зажима заготовки в приспособлении

Усилие зажима необходимого для надежного крепления заготовки в приспособлении. Величина сил зажима определяется из условия равновесия всех сил, при полном сохранении контакта технологических баз обрабатываемой заготовки с установочными элементами приспособления и невозможности поворота или сдвига в процессе обработки. При обработке детали на фрезерном станке, возникают силы резания, которые стремятся сдвинуть заготовку относительно своей оси.

Произведем расчет усилия зажима заготовки при выполнении операции 015. Станок - 16К20Т1.

Рассчитаем усилие W_o необходимое для зажима заготовки одним кулачком, а также усилие на штоке пневмоцилиндра Q и диаметр поршня пневмоцилиндра D_ц.

Исходные данные для расчета:

1. диаметр обрабатываемой поверхности D=41 мм;

2. диаметр зажимной поверхности D_з=41 мм;

. глубина резания t=1,5 мм;

. подача S=0,18 мм/об;

. частота вращения n=1250 мин^-1;

. скорость резания v=114 м/мин;

. мощность резания N=2,9 кВт

Рисунок 2.2 - Схема трехкулачкового клинового патрона с пневмоприводом

Сила зажима заготовки одним кулачком:

W_o=, (2.1)

где k - коэффициент запаса;

М - крутящий момент от усилия резания, Нм;

f - коэффициент трения на рабочих поверхностях кулачков

f=0,25 - ([10] стр.111)

Крутящий момент:

М=, (2.2)

где P_Z - тангенциальная составляющая силы резания, Н

Подставив (2.2) в (2.1) получим:

W_o= (2.3)

Тангенциальная составляющая силы резания:

P_Z= (2.4)_Z==1556,8 Н

Коэффициент запаса:

k=k_o∙k₁∙k₂∙k₃∙k₄∙k₅∙k_6, (2.5)

где k_o=1,5 - гарантированный коэффициент запаса;

k₁- коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;

k₁=1,2 ([10] стр.199)

k₂- коэффициент, учитывающий увеличение силы резания из-за затупления инструмента;

k₂=1,0 - ([10] стр.206 табл.95)

k₃- коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при прерывистом резании;

k₃=1,2 ([10] стр.199)

k₄- коэффициент, учитывающий постоянство сил резания;

k₄=1,0 ([10] стр.206)

k₅- коэффициент, учитывающий эргономику ручных зажимов;

k₅=1,0 ([10] стр.206)

k₆- коэффициент, учитывающий влияние крутящих моментов;

k₆=1,5 ([10] стр.207)

k=1,5∙1,2∙1,0∙1,2∙1,0∙1,0∙1,5=3,24

Сила зажима заготовки одним кулачком:

W_o==6425,6 Н

Усилие на штоке пневмоцилиндра:

Q=nk₁(1+f₁) ∙tg(β+φ)∙W_o∙, (2.6)

где n=3 - количество кулачков;

k₁=1,05 - коэффициент, учитывающий дополнительные силы трения в патроне;

l=62 мм - вылет кулачка от его опоры до центра усилия зажима;

l₁=72 мм - длина направляющей части кулачка;

β=12^o; φ=3^o

f₁ - коэффициент трения в направляющих кулачков; f₁=0,15 - ([10] стр.211)

Q=3∙1,05∙(1+∙0,15)∙tg(12+3)∙6425,6∙=7526 H

Диаметр поршня пневмоцилиндра

D_ц=1,27, (2.7)

где р=0,6 МПа - давление сжатого воздуха;

η=0,95 - механический КПД пневмоцилиндра ([10] таб.136 стр.317)

D_ц==122 мм

Принимаем ближайший больший стандартный диаметр поршня пневмоцилиндра D_ц=125 мм.

2.3 Описание работы приспособления

Патрон клиновой устанавливается на переднем конце шпинделя токарного станка 16К20Т1. При этом базируется по коническому уступу и крепится шестью винтами М12 к фланцу шпинделя. На заднем конце шпинделя установлен вращающийся пневмоцилиндр. Через сквозное отверстие в шпинделе шток пневмоцилиндра соединяется с муфтой. С муфтой соединяются три рычага. Другие плечи рычагов соединены с основными кулачками, на которых посредством двух винтов М8 закреплены сменные кулачки. Отвернув винты можно переставлять сменные кулачки по основным кулачкам в зависимости от диаметра обрабатываемой заготовки.

При перемещении поршня пневмоцилиндра, а значит и муфты влево произойдет поворот рычагов против часовой стрелки, кулачки переместятся по радиусу от центра и кулачки зажмут вал. При перемещении влево - произойдет разжим кулачков.

Приспособление для контроля радиального биения

Прибор предназначен для проверки биения цилиндрических деталей (валов, шкивов, шестерен и т.д.), установленных в центрах. Контролируемые параметры: радиальное и торцевое биение (то есть, проверка может проводиться как по цилиндрическим поверхностям, так и по торцевым).

Краткое описание:

Прибор состоит из следующих основных узлов: станины, левой бабки, правой бабки, каретки со стойкой индикатора (индикатор ИЧ-10 кл.1 ГОСТ 577-68). Бабки и каретка могут передвигаться по направляющим станины и закрепляются на ней ручными зажимами в любом месте на станине.

Ход пиноли не менее 8 мм. В бабке есть стопорное устройство, надежно закрепляющее пиноль с центром.

На каретке устанавливается штатив, позволяющий устанавливать индикатор в любое положение.

Работа на приборе:

Проверяемая деталь устанавливается в центрах прибора. Бабки закрепляются на станине при помощи зажимных винтов ручными зажимами согласно длине проверяемой детали.

Каретку со стойкой индикатора устанавливают против проверяемого участка и производят замеры.

Положение индикатора и его закрепление в державке осуществляется при помощи специальных зажимов. Для точной настройки индикатора предусмотрен механизм микроподачи.

После установки детали в приспособление, к контролируемой поверхности подводят щуп индикатора, стрелку индикатора устанавливают на «0», затем деталь проворачивают в центрах, снимая показания индикатора.

Для того, чтобы контрольное приспособление обеспечивало правильность контроля, требуется, чтобы его погрешность составляла 1/3…1/4 допуска на контролируемый параметр.

3. НАЛАДКА СТАНКА С ЧПУ

.1 Расчет размерной настройки

Настройку станков токарной группы следует выполнять в следующей последовательности:

. Подобрать режущий инструмент, проверить его состояние. Проверить надежность крепления и плотность прилегания к опорным поверхностям резцов многогранных неперетачиваемых твердосплавных пластин.

. Настроить на приборе вне станка режущий инструмент в координатные размеры, заданные картой наладки.

. Расставить инструментальные блоки с настроенными на размер режущими инструментами в рабочие позиции револьверной головки или инструментального магазина.

. Прикрепить к шпинделю предусмотренное картой наладки зажимное устройство.

. Подготовить зажимные элементы, например, установить кулачки и при необходимости их расточить.

. Ввести управляющую программу в память станка.

. Закрепить заготовку в зажимном устройстве.

. Выполнить пробную обработку детали.

По результатам контроля первой детали предусмотрен ввод поправок по осям X и Z положения суппорта в нуле программы и коррекции инструментов. Если требуется изменить большинство размеров обработки, то это нужно осуществить за счет смещения положения нуля программы, тогда коррекцию придется вводить только на отдельные инструменты, выполняющие обработку точных поверхностей.

При обработке детали «ЧЕРВЯК» на 015 и 020 операции используется станок 16К20Т1 оснащенный устройством ЧПУ «Электроника НЦ-31», поэтому первые два этапа, связанные с настройкой инструментов на размер, можно заменить этапом «размерной привязки» инструментов к системе координат управляющей программы.

Процедура размерной привязки осуществляется следующим образом:

. Выбирается начало координат программы, например на правом чистовом торце детали.

. Вызывается нужный инструмент, например, упорно-проходной резец.

. Включается вращение шпинделя, и в режиме ручного управления резец подводится к заготовке.

. Управляя маховиком, производят наружное обтачивание заготовки на длину, достаточную для измерения наружного диаметра.

. Останавливают шпиндель и измеряют диаметр проточенной поверхности.

. Устройство ЧПУ переводят в режим размерной привязки инструментов и измеренный диаметр нажатием на клавиши вводят в память устройства.

. Включают вращение шпинделя, в режиме ручного управления резец подводят к торцу заготовки и обрабатывают торец.

. Инструмент отводится по оси Х, шпиндель останавливают, измеряют расстояние по оси Z от начала координат программы до проточенного торца.

. Устройство ЧПУ переводится в режим размерной привязки инструментов и измеренная величина вводится в память.

Точку начало обработки выбирают с учетом погрешности установки заготовки.

.2 Наладка станка с ЧПУ на обработку детали

Техническая документация, по которой выполняется настройка токарного станка с ЧПУ, обычно состоит из двух документов: карты наладки и текста программы. Для подготовки станка к обработке деталей необходима карта наладки В карте указаны: а) вид зажимного устройства и даны конкретные размеры зажимных элементов в случае необходимости их подготовки к работе (например, зажимных кулачков); б) перечень вспомогательных и режущих инструментов с координатами вершин режущих кромок от программируемой точки станка;

в) размеры заготовки, поступающей на станок с ЧПУ; г) размеры детали, сходящей со станка; д) координаты исходной (нулевой) точки относительно абсолютной системы координат станка.

Для патронных токарных станков общепринято, что в абсолютной системе начало координат лежит на пересечении оси центров с зеркалом зажимного патрона, для центровых станков − на пересечении оси центров с базовым торцом плавающего центра или зажимного устройства.

Наладку токарного станка с ЧПУ рекомендуется выполнять следующим образом:

В начале смены проверяют основные функции, выполняемые станком. Кроме того, в целях тепловой стабилизации станка и УЧПУ включают вращение шпинделя на средней частоте и питание УЧПУ в течение 20-25 мин; при этом прогревают станок.

Подбирают согласно карте наладки режущий инструмент и оснастку для крепления обрабатываемой детали. Проверяют состояние инструмента.

Устанавливают инструмент в соответствующие позиции револьверной головки, указанные в карте наладки.

Настраивают кулачки, ограничивающие перемещения суппорта и его нулевое (исходное) положение.

Вводят УП с пульта УЧПУ с бланка или из кассеты внешней памяти; проверяют УП сначала в покадровом режиме, а затем в автоматическом цикле; наблюдают за правильностью ее осуществления.

Закрепляют обрабатываемую деталь согласно карте наладки,

Производят размерную настройку режущего инструмента.

Обрабатывают деталь по УП; определяют размеры обработанной детали и вводят необходимые коррекции с пульта управления УЧПУ. При обработке партии детали периодически проверяют размеры и при необходимости вводят коррекции.

При обработке первой детали наблюдают за процессом резания (особенно за стружкообразованием и шероховатостью обработанной поверхности); при необходимости вводят коррекции режимов резания (от УЧПУ).

Настройка на обработку партии деталей завершена. В дальнейшем, пользуясь корректорами, необходимо поддерживать размеры деталей в поле допуска. Качественная наладка станка во многом определяет производительность труда оператора и наладчика.

На точность обработки деталей на токарных станках с ЧПУ влияют следующие факторы:

. Соответствие станка нормам точности по техническим условиям его изготовления и правильная выверка станка по уровню при монтаже.

. Правильная регулировка механизмов и устройств станка.

. Стабильность многократного выхода суппорта в заданные координаты, которую можно проверить посредством индикаторных часов.

. Состояние режущего инструмента (как режущей кромки, так и державки).

. Стабильная точность индексации револьверной головки, проверяемой индикаторными часами.

. Точность установки детали в кулачках.

. Усилие зажима детали (зависящее от характера обработки) и жесткости обрабатываемой детали.

. Применяемые измерительные инструменты и приборы, точность и правильность показаний которых необходимо проверить в измерительной лаборатории.

Ряд указаний по эксплуатации станка мод. 16К20Т1

Температура в помещении, где эксплуатируется станок должна быть от +15 до +40°С; относительная влажность не более 80%. Запыленность помещения должна быть в пределах санитарной нормы. Станок не должен подвергаться воздействию местного нагрева и сильных тепловых перепадов. Вблизи станка не должно быть шлифовальных станков, работающих без охлаждения, крупного обдирочного и кузнечно-прессового оборудования.

Установленные вблизи станка устройства, работающие с использованием токов высокой частоты, должны иметь защиту от радиопомех. В помещениях для установки станка необходимо прокладывать шину, соединенную с низкоомным контуром заземления, для присоединения проводов заземления станка. Сопротивление контура заземления не должно превышать 4 Ом. Станок с ЧПУ подключается в трехфазной четырехпроводной сети переменного тока (напряжение 380, частота 50±1 Гц). Для защиты от электрических помех, создаваемых работой другого; электрооборудования, рекомендуется осуществлять питание устройства ЧПУ от отдельного мотор-генератора или силового трансформатора, к которым не разрешается подключать другое оборудование.

Необходимо обеспечить достаточное пространство для удобной уборки станка от стружки и своевременное удаление стружки. Смазывание станка должно производиться только теми маслами, которые указаны в руководстве. Для охлаждения инструмента нельзя применять СОЖ с агрессивными примесями. Водородный показатель охлаждающей жидкости должен быть в пределах рН 8...8,5.

К наладке станка могут допускаться только квалифицированные наладчики. К работе на станке с ЧПУ и его обслуживанию должны допускаться только лица, изучившие конструктивные и технологические особенности станков, прошедшие специальный инструктаж по особенностям работы на станке.

3.3 Регулирование и обслуживание узлов станка с ЧПУ

При эксплуатации станков с ЧПУ происходит постепенное ухудшение их качественных показателей. Одной из причин ухудшения качества и точности работы станка является появление зазоров в кинематических цепях, вызывающее мертвый ход (люфт) в механических передачах (винтовых, зубчатых и т. д.).

Зная значения зазоров и допустимые отклонения, можно судить о качестве механической передачи, принимать своевременные рациональные решения по устранению отклонений свыше допустимых. Поэтому металлорежущие станки с ЧПУ как наиболее эффективное средство автоматизации мелкосерийного производства требует более частого технического обслуживания для поддержания высокой надежности и сохранения первоначальной точности.

Регулирование основных узлов

. Регулировка натяжения ремня (рисунок 3.1). Перемещение плиты 1 регулируется вращением гаек 2 на тяге 3. Проверка натяжения ременной передачи главного привода производится оттягиванием ремня с усилием 9 кг, приложенным к середине ремня; при этом его прогиб должен составлять 12 мм.

Рис. 3.1 - Регулировка натяжения ремня главного привода

2. Регулировка положения путевых кулачков на продольной и поперечной линейках. На каждой линейке (рисунок 3.2, 3.3) предусмотрены два паза для установки кулачков аварийного отключения подачи и аварийного отключения электропривода станка. Кулачки воздействуют на блоки путевых электропереключателей, смонтированные на суппортной группе станка. Кулачки аварийного отключения подачи 1 следует устанавливать так, чтобы они воздействовали на штоки блока конечных выключателей не доходя 5-8 мм до кулачков аварийного отключения электропривода станка 2, а эти кулачки − не доходя 5-8 мм до крайних положений поперечного суппорта и упора каретки в корпус задней бабки и резцов в кулачки патрона. По команде кулачков отключения подачи при ошибке программиста или наладчика отключается подача в соответствующем направлении без удара о смежные узлы. При этом система программного управления и станок не отключаются, и информация от датчиков обратной связи сохраняется.

Аналогичный сдвоенный кулачок, установленных на задней бабке для предотвращения аварийного удара на нее, воздействует на блок электропереключателей, установленных на каретке станка.

На тех же линейках, установлены (рисунок. 3.2, 3.3) кулачки 3 подачи команды на предварительное замедление скорости перемещения при выходе каретки и суппорта в фиксированное положение и кулачки 4 фиксированного положения. На станках модели 16К20Т1 установлено модернизированное УЧПУ «Электроника НЦ-31». В этом случае кулачки «Фиксированного положения» не используются, после срабатывания конечного выключателя «Замедление» привод реверсируется, и производится точный останов по нулевому импульсу датчика положения при отходе от кулачка «Замедление» в пределах шага винта.

Для обеспечения стабильности выхода в фиксированное положение по предварительно установленному кулачку «Замедление» выполнить следующие проверки:

переместить ручным штурвалом суппорта по координате X на 2 мм или каретку по координате Z на 4 мм в сторону кулачка «Замедление»;

перейти в режим «Тест» и проверить отсутствие сигнала «Замедление» на экране БОСИ; по поперечной координате X в горизонтальной строке XI в 7-й вертикальной колонке должен быть «0»; по продольной координате Z в горизонтальной строке XI в 9-й вертикальной колонке должен быть «0»;

Рисунок 3.2 - Схема расположения кулачков в пазах линейки поперечного перемещения

Рисунок 3.3 - Схема расположения кулачков в пазах линейки продольного перемещения

переместить суппорт в том же направлении еще на 1 мм или каретку на 2 мм:

перейти на режим «Тест» и проверить наличие сигнала «Замедление» − на экране БОСИ в тех же строках и колонках должна быть 1.

При невыполнении этих требований сдвинуть соответственно кулачок по X и Z и провести повторную проверку.

. Регулировка радиального поджима пиноли задней бабки. Для повышения точности станка и компенсации износа корпуса задней бабки в ходе эксплуатации пиноль 1 задней бабки (рисунок. 3.4) поджимается снизу двумя сухарями 2. Сухари размещены на резьбовом валике 3, их положение регулируется рукояткой 4 (поворот влево соответствует уменьшению поджима, поворот вправо − увеличению поджима) − вариант 1 или натягом пружин 5 (вариант 2), для изменения которого используется гайка 6. Усилие поджима следует увеличивать при появлении люфта в посадке пиноли в корпус и ослаблять при значительном повышении нагруз ки на электромеханический привод перемещения пиноли − прощелкивании предохранительной шариковой муфты привода во время перемещения пиноли. Муфта должна прощелкивать только после упора пиноли в заготовку при подводе или в задний фланец корпуса в конце отвода. Усилие натяжения пружины муфты и соответственно усилие поджима пиноли (на головках ЭМГ51 привода пиноли) или зажима патрона (на головках ЭМГ50 привода патрона), регулируется гайкой на заднем конце головок ЭМГ50 и ЭМГ51

Вариант 1 Вариант 2

Рисунок 3.4 - Регулировка радиального подшипника пиноли задней бабки

. Регулировка положения задней бабки в поперечном направлении. Для совпадения оси пиноли с осью шпинделя в поперечном направлении предусмотрены два регулировочных винта 1 и 2 (рисунок 3.5).

Рисунок 3.5 - Регулировка положения задней бабки

. Регулировка натяга в винтовой шариковой паре. На станке установлены шариковые пары продольного и поперечного перемещения, представленные на рисунок 3.6

Рисунок 3.6 - Регулировка натяга в винтовой шариковой паре

Натяг регулируется поворотом полугаек 2,3 (на полугайке 2 число впадин − 57, на полугайке 3 − 58). Поворот полугаек на одну впадину приводит к осевому смещению на 1-1,2 мкм. В случае необходимости регулировку натяга следует производить в следующем порядке.

. Отвернуть винты 8 и снять крышки 4 с уплотнением 5:

. Отжать фиксирующие штифты 6 в корпусе 1,- сжав пружины 7;

. Повернуть полугайки 2 и 3 на необходимое количество впадин в нужную сторону до входа штифтов 6 в соответствующие впадины на полугайках 2 и 3;

. Закрепить крышки 4 винтами 8.

При установке винтовых шариковых пар, изготавливаемых Одесским заводом прецизионных станков в «бескорпусном» исполнении (рисунок 3.7) натяг обеспечивается заводом-изготовителем с фиксацией взаимного углового положения полугаек 1 и 2 кольцом 3, зацепляемых на штифтах 4 и 5, закрепленных в полугайках 1 и 2. Предварительная прикатка полугаек на винте на заводе-изготовителе обеспечивает длительное сохранение натяга. При необходимости увеличить натяг необходимо отсоединить фланец первой гайки 6 от присоединительного корпуса 7, вывести гайку в сборе из корпуса 7 (вращая винт 8); сдвинуть кольцо 3 со штифтов одной полугайки, повернуть одну полугайку относительно другой, вновь ввести кольцо в зацепление со штифтом и закрепить вновь фланец гайки на корпусе 7.

Рисунок 3.7 - Вариант конструкции шариковой гайки

. Регулировка тянущего усилия ЭМГ привода патрона. Усилие на тяге ЭМГ50 регулируется вращением регулировочного лимба в пределах 15-45 кН (1500-4500 кг), предельные значения указаны рисками, регулировка описана в сопроводительной документации на головку ЭМГ50.

При установке патрона. 7102-0072 или ПК.В250 усилие на тяге 15 кН соответствует суммарному усилию на трех кулачках примерно 2500 кН (2500 кг), усилие 45 кН соответствует суммарному усилию на трех кулачках примерно 7500 кН (7500 кг). При регулировке усилия следует учитывать коэффициент трения на кулачках патрона, при необходимости наносить рифления на кулачки патрона или подкаливать их, а также во избежание вырыва заготовки из патрона при работах без поджима заготовки задним центром пиноли производить расчет требуемого усилия зажима патрона в зависимости от усилия резания с учетом соотношения между диаметром зажима и максимальным расстоянием от точки приложения силы резания до кулачков патрона.

. Регулировка крутящего момента ЭМГ привода пиноли. Крутящий момент на ЭМГ51 регулируется вращением регулировочного лимба в пределах 10-25 Нм, предельные значения указаны рисками (регулировка описана в сопроводительной документации на ЭМГ51).

Крутящий момент 10 Нм соответствует усилию на пиноли примерно 5200 Н (520 кг), 25 Нм соответствует усилию примерно 13 000 Н (1300 кг).

4. ОБЩИЙ РАЗДЕЛ

.1 Охрана труда и окружающей среды

Общие требования.

. К самостоятельной работе на токарных станках с ЧПУ допускаются лица, прошедшие предварительный при поступлении на работу медицинский осмотр и не имеющие медицинских противопоказаний, обучение по профессии, инструктаж по технике безопасности и производственной санитарии на рабочем месте и усвоившие безопасные приемы и методы выполнения работ.

. К работе с магниевыми и титановыми сплавами допускаются лица, про-шедшие специальный курс теоретического и практического обучения по технике безопасности, производственной санитарии и пожарной безопасности при работе с вышеуказанными сплавами; сдавшие экзамены и имеющие удостоверение на право производства работ.

Повторные проверки знаний проводятся не реже одного раза в 12 месяцев, а при переходе на другое предприятие - перед пуском к самостоятельной работе.

. Все эксплуатируемое оборудование должно быть исправным. Ни при каких условиях не допускается даже кратковременное включение и работа на оборудовании или неисправности заземления, устройств блокировки и сигнализации.

На территории завода, в производственных помещениях, в вспомогательных помещениях выполняйте следующее требования:

а) будьте внимательны к сигналам, подаваемым крановщиками и водителями движущего транспорта, и уступайте транспорту дорогу;

б) не стойте и не проходите под поднятыми и перемещаемым грузом, стрелами кранов, лесами, настилами и местах производства погрузочно-разгрузочных работ;

в) не проходите в местах, не предназначенные для прохода, не перебегайте путь и не появляйтесь внезапно перед движущимся транспортом. При встречном движении придерживайтесь правой стороны;

г) не проходите в узких проходах между движущимся транспортом;

. На стеллажах, столах, шкафах и других устройствах, предназначенных для укладки изделий и металлов, должны быть четко нанесены надписи предельно допустимых нагрузок.

. Проходы и подходы к энергетическим коммуникациям должны быть свободны.

Запрещается.

а) загромождать помещения, проходы и рабочие места готовой продукцией, материалами, отходами производства, а также прислонять материалы и другие предметы к стенам зданий и производственному оборудованию;

б) производить чистку оборудования, стеллажей и других предметов сжатым воздухом и другими газами;

в) без связи с выполнением порученной работы ходить по цехам и территории завода, подходить к работающим станкам, механизмам и другому оборудованию и допускать посторонних лиц на своё рабочее место;

г) играть и шалить в производственных помещениях и на территории завода;

д) опираться, облокачиваться и садиться на производственное оборудование;

е) одеваться и раздеваться около работающего производственного оборудования;

ж) работать возле подвижных частей оборудования с неубранными род голов-ной убор волосами, носить одежду нараспашку и с развевающимися и свисающими концами;

з) работать босиком или в легкой обуви;

и) хранить домашнюю и рабочую одежду, обувь и продукты питания на рабочих местах в производственных и складских помещениях;

к) вход в помещения для приема пищи, столовые и буфеты в спецодежде;

л) мыть руки этилированным бензином, бензолом, толуолом и другими ядовитыми растворами;

м) протирать оборудование, инструменты и рабочие места легко воспламеняющимися и горючими жидкостями;

н) при низкой температуре выходить из помещений наружу без верхней одежды;

о) пользоваться электрокарами и другими внутрицеховым транспортом в качестве средств передвижений по территории завода и внутри помещений;

п) загромождать доступы и подходы к противопожарному инвентарю, кранам, сигналам и огнетушителям, а также использовать противопожарный инвентарь не по назначению;

р) чистить одежду легковоспламеняющимися жидкостями, обдувать сжатым воздухом и другими газами;

с) направлять на людей струю сжатого воздуха, газа, пара, жидкости, пламени;

При перемещении тяжестей вручную в одиночку допускаются следующие предельно допустимые нагрузки:

1. для подростков до 18 лет :

девушек - 10 кг;

юношей - 16 кг;

2. для женщин старше 18 лет:

подъем и перемещение тяжестей при чередовании с другой работой - 15 кг на расстояние до 10 м;

подъем и перемещение тяжестей постоянно в течении смены - 10 кг;

подъем тяжестей на высоту не более 1.5 м - 10 кг;

Суммарная масса грузов, перемещаемых в течении рабочей смены, не должна превышать 7000 кг.

3. для мужчин старше 18 лет:

груз массой до 20 кг на расстояние до 10 м;

груз массой до50 кг на высоту 1.5 м;

. Принимать пищу и курить разрешатся только во время перерывов и только в отведенных для этих целей помещениях или местах.

. В случае ранения или недомогания немедленно прекратите работу, сообщите о случившемся администрации и обратитесь в здравпункт.

. Окажите посильную помощь пострадавшему на предприятии и сообщите о случившемся администрации.

. Заметив нарушения техники безопасности и производственной санитарии другим работником или опасность для окружающих, предупредите работника о необходимости соблюдения требований, обеспечивающих безопасность работы, и сообщите о случившемся администрации.

Специальные требования.

. Оденьте спецодежду так, чтобы она не стесняла движения, застегните обшлага рукавов, все пуговицы, крючки одежды.

. Осмотрите рабочее место и приведите его в порядок:

а) проверьте, чтобы пол на рабочем месте был чистым, сухим, не скользким, не имел углублений и выступающих предметов, а все колодцы, ямы, каналы были закрыты или надежно ограждены;

б) уберите из-под ног и с проходов инструменты, приспособления, материалы, заготовки, изделия, отходы, тару, ветошь и другие предметы;

. Примите станок от сменщика и проверьте:

а) работоспособность станка, а для этого с помощью тест-программы проконтролировать работу устройства ЧПУ и самого станка, убедиться в подаче смазка, в наличии масла в гидросистеме, работу ограничивающих упоров;

б) надежно ли закреплены приспособления и инструмент, соответствует ли требованиям технологического процесса заготовка и т.д.;

в) надранную программу, включить автомат «Сеть», установите заготовку и закрепите её, нажмите кнопку «Пуск» и обработайте деталь по программе.

13. Удостоверьтесь, что на движущихся частях станка, крышке передней бабки и на станке нет посторонних предметов.

. Удостоверьтесь в наличии и неисправности светильника местного освящения и установите его так, чтобы рабочая зона была хорошо освещена и не падал в глаза.

. Режущий инструмент должен быть правильно заточен и не должен иметь сколов, трещин, прижогов и других дефектов.

. Проверьте наличие и исправность организационной оснастки.

. Для предупреждения кожных заболеваний при использовании на станке охлаждающей жидкости смажьте руки защитным препаратом.

Во время работы.

. Будьте внимательны, не отвлекайтесь посторонними делами и разговорами и не отвлекайте других работников.

. Работая с учеником, обучайте его безопасным приемам работы и следите за их выполнением.

. Обрабатывать на станке разрешается только такие материалы, масса и габариты которых соответствуют паспортным данным станка.

. Для хранения на рабочем месте и транспортирования мелких однотипных изделий и заготовок пользуйтесь соответствующей тарой.

. Очищайте станок от стружки, масла, загрязнений, пыли смазывайте только после отключения от электросетей вводным выключателем.

. Запрещается работать на станке в рукавицах или перчатках, а также с забинтованными пальцами без резиновых напальчников. Рукавицами пользуйтесь только при очистке станка от стружки, при установке заготовок на станок и при снятии изделия со станка.

. Резцы устанавливайте так, чтобы вылет их был минимальным и прочно закрепляйте не менее, чем двумя болтами резцедержателей.

. Патрон и планшайбу перед установкой на станок и перед снятием со станка тщательно протрите от стружки, охлаждающей жидкости, загрязнений.

.При закреплении детали в трехкулачковый патрон захватывайте их возможно большую часть.

. В цанговом патроне разрешается закреплять только хорошо выправленную и калиброванную заготовку.

. Прутки, не проходящие в шпиндель, не проталкивайте, а производите предварительную правку.

. Конец прутка, выступающий из шпинделя, ограждайте на всю длину.

. В кулачковом патроне без подпора центром задней бабки можно закреплять только короткие детали.

Запрещается.

а) тормозить станок нажатием руки на движущиеся части;

б) ложить изделия и другие предметы на станок;

в) открывать и снимать оградительные устройства во время работы станка;

г) подтягивать болты, гайки, и другие крепежные детали на работающем станке;

д) охлаждать режущий инструмент смоченной тряпкой;

е) вводить руки в опасные зоны;

ж) мыть руки в эмульсии и вытирать концами и тряпками, загрязненными металлической стружкой;

Охрана окружающей среды.

Развитие промышленности, энергетики, транспорта привели к тому, что антропогенное воздействие на окружающую среду приняло глобальный характер.

Активно используя богатство природы, общество должно обеспечивать охрану и воспроизводство окружающей среды.

В настоящее время проблема «Человек и природа» являются:

4. Технико-экономические;

5. Экономические;

. Специально-политические;

. Хозяйственные;

. Эстетические;

Неуклонно растет потребление промышленностью и транспортом потребления кислорода из атмосферы. С другой стороны - загрязнение вод Мирового океана ведет к гибели планктона, основного поставщика О2 в атмосферу. Концентрация СО2 в атмосфере возросла на 11%. Это грозит «парниковым эффектом» для всей Земли.

. Очистка от пыли и масленого тумана.

Предприятия машиностроения используют для очистки отходящих газов и вентиляционного воздуха широкую номенклатуру газоочистных и пылеу-лавливающих установок, состоящих и инерционных и центробежных пыле-улавливателей, аппаратов мокрого типа, а также аппаратов фильтрации через пористые перегородки, сорбции. В качестве вспомогательного оборудования используются вентиляторы и дымососы, местные отсосы и укрытия, системы газоотходов и соответствующая арматура.

. Очистка вентиляционного воздуха.

Воздух, удаляемый системами вентиляции и содержащий пыль, вредные и неприятно пахнущие вещества, перед выбросом в атмосферу очищают, чтобы их содержание не превышало величин, допускаемых нормами.

Для очистки воздуха от вредных веществ применяют различные методы.

Вредные паро- и газообразные примеси, содержащие в удаляемом воздухе, извлекают в основном поглощением твердыми пористыми веществами, растворенными в жидких веществах, химическим превращение вредных веществ в менее вредные или легко улавливаемые. Некоторые примеси нейтрализуется при помощи катализаторов и без них в химических нейтрализаторах. Кроме того, может применяться физическое разделение примесей - конденсация очистка.

. Обезвреживание и утилизация СОЖ.

Обработка металлов в механических цехах производиться в смазочно-охлаждающей технологической среде. Для этого применяют смазочные вещества различной дисперсности.

. твердые смазочные вещества;

. пластичные смазочные вещества;

. смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ);

СОЖ являются химически активными, поэтому требуют обязательной очистки, нейтрализации и утилизации.

Вредные СОЖ в зависимости от дисперсности делиться на 4 группы:

. растворы электролитов;

. синтетические СОЖ;

. полусинтетическая СОЖ;

Масляные СОЖ делятся на:

. нефтеновые;

. ароматические и нефтено-ароматические углеводороды;

. парафиновые;

Основной целью процесса обезвреживания эмульсии является получение чистых оборотных вод. Кроме того, при обезвреживании может попутно осуществляется сбор масляной фазы в целях её последующей регенерации и утилизации. Чаще всего обезвреживание, эмульсии производят комбинации различных способов разделения эмульсии на составляющие фазы.

Наиболее распространенными является физико-химический реагенный метод: сущность его заключается в разрушении структуры эмульсии химическими продуктами. В качестве деэмульгатора используют растворы кисло и неорганические соли.

Реагентную обработку производят с подогревом эмульсии до t = 70…80˚С при интенсивном перемешивании.

Требования безопасности труда при эксплуатации станка устанавливаются настоящим разделом, руководством по эксплуатации оборудования и соответствующими разделами руководства.

. Меры безопасности для обслуживающего персонала.

Персонал, допущенный в установленном на предприятии порядке к работе станка, а также к работам по программированию, наладке, эксплуатации и ремонту станка, обязан:

1. получить инструктаж по технике безопасности в соответствии с заводскими инструкциями, разработанными на основании руководства по эксплуатации, типовых инструкций по охране труда, «Правил технической эксплуатации станков с устройством числового программного управления»

2. ознакомиться с общими правилами эксплуатации и ремонта станка и указаниями по безопасности труда, которые содержатся в настоящем руководстве, руководстве по эксплуатации электрооборудования и эксплуатационной документации, прилагаемой к устройствам и комплектующим изделиям, входящим в состав станка;

. ознакомиться с конструктивными и технологическими особенностями станка и пройти специальный инструктаж по работе на станке данной модели с данным типом УЧПУ.

. Меры безопасности при транспортировании и установке станка.

.1. При монтаже и демонтаже станка для надежного зачаливания и перемещения его следует пользоваться схемой транспортирования, приведенной в разделе руководства «Порядок установки», с подъемом за станину станка. Не допускается подъем станка за отверстия под рым-болты, предусмотренные в отдельных узлах станка для монтажа и демонтажа узлов при сборке и ремонте станка.

.2. При зачаливании и транспортировании транспортера стружки следует пользоваться схемой подъема и транспортирования, приведенной в сопроводительной документации на транспортер.

.3. Подъем и транспортирование шкафа УЧПУ «Электроника НЦ-31» должны производиться грузоподъемными устройствами, соответствующими его массе с использованием предусмотренных на нем рым-болтов.

.4. Перед транспортированием станка в распакованном виде необходимо убедиться в надежности закрепления подвижного ограждения в транспортном или крайнем левом рабочем положении, зажиме задней бабки рукояткой на станине станка, жестком креплении пульта ЧПУ в транспортном положении.

При установке станка следует предусмотреть наличие свободных зон для открывания дверей шкафов управления и шкафа УЧПУ «Электроника НЦ-31», а также зон для обслуживания станка.

При расконсервации станка следует руководствоваться требованиями безопасности по ГОСТ 9.014 «ЕСЗКС. Временная противокоррозионная защита изделий. Общие технические требования».

Подключить станок к низкоомному цеховому контуру заземления в строгом соответствии с указаниями в «Руководстве по эксплуатации электрооборудования».

Сопротивление заземления не должно превышать 0,1 Ома.

. Меры безопасности при подготовке станка к работе.

Установить защитное ограждение рабочей зоны из транспортного в рабочее положение, регулировкой положения роликов обеспечить надежное крепление ограждения на направляющих скалках и усилие перемещения ограждения 3-4 кг.

В случае регулировки натяжения ременной передачи главного привода установить на место все кожухи неподвижного ограждения левого торца станка.

Проверить правильность работы блокировочных устройств при работе станка на холостом ходу:

вращение шпинделя станка в автоматическом режиме должно включаться только при закрытом положении подвижного ограждения;

при отодвигании подвижного ограждения во время обработки в автоматическом цикле должны отключаться рабочая подача и вращение шпинделя (проверяется в левом положении переключателя № 1 в табл. 12, 14).

при включенном приводе главного движения не должны включаться привода управления патроном и перемещения пиноли при нажиме на педаль управления;

на станках с механизированным закреплением заготовки включение вращения шпинделя должно осуществляться только после окончания ее закрепления;

вращение шпинделя должно включаться только при соответствии заданного и установленного диапазонов частот вращения;

при воздействии на соответствующие конечные выключатели ограничений перемещений каретки и суппорта должны даваться команды на останов подачи и аварийное отключение электропривода станка;

при нажиме на кнопку (аварийную) «Стоп» должно производиться выключение станка;

при повороте переключателя «Стоп подачи» и «Стоп шпинделя» должны происходить последовательно остановка подачи и вращения шпинделя.

Проверить действие мигающего индикатора напряжения, показывающего при открывании дверей электрошкафа состояние контактов вводного выключателя.

Проверить величину времени торможения шпинделя, которая не должна превышать 5 с при выключении вращения на максимальной частоте 2500 об/мин.

Проверить работу станка от пульта ЧПУ: правильность выполнения всех команд в ручном режиме, работу станка по управляющей программе, включенной в состав сопроводительной документации.

. Меры безопасности при работе станка.

.1. Категорически запрещается снимать какие-либо защитные ограждения, предусмотренные конструкцией станка.

.2. Категорически запрещается деблокировать или отключать блокировки, предусмотренные электросхемой станка.

При переналадке станка необходимо проверять положение кулачков, действующих на конечные выключатели ограничения перемещений каретки и суппорта, и переставлять их в случае изменения длины или диаметра устанавливаемого изделия.

Запрещается нарушать указания мер безопасности, приведенных в «Руководстве по эксплуатации электрооборудования станка».

Литература

1. Справочник технолога-машиностроителя. В 2^х томах. Под редакцией Косиловой А.Г. - М.: Машиностроение. 1985г.

2. Обработка металлов резанием. Справочник технолога. Под редакцией Панова А.М. - М.: Машиностроение. 1985г.

3. Балабанов А.Н. Справочник технолога-машиностроителя. - М.: Издательство стандартов. 1992г.

4. Бабук В.В. и др. Дипломное проектирование по технологии машиностроения. - Мн.: Вышэйшая школа. 1979г.

5. Горбацевич А.Ф. и др. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. - Мн.: Вышэйшая школа. 1986г.

6. Фещенко В.Н. Токарная обработка. - М.: Высшая школа. 1990г.

7. Каштальян И.А. Обработка на станках с ЧПУ. - Мн.: Вышэйшая школа. 1989г.

8. Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с ЧПУ. - М.: Экономика. 1990г.

9. И.С. Добрыднев. Курсовое проектирование по предмету: “Технология машиностроения”. - М.: Машиностроение. 1985г.

10.Антонюк В.Е. Конструктору станочных приспособлений. - Мн.: Беларусь. 1992г.

11.ГОСТ 7505-89. Поковки стальные штампованные. Допуски, припуски и кузнечные напуски. - М.: Издательство стандартов. 1990г.

Проектирование наладки станков с ЧПУ на обработку детали Вал БИПМ.715123.002

Проектирование наладки станков с ЧПУ на обработку детали Вал БИПМ.715123.002

Масса заготовки без учёта потерь

Разбивка поковки на простые элементы

Кс=0,75

Годовой экономический эффект

Похожие работы на - Проектирование наладки станков с ЧПУ на обработку детали Вал БИПМ.715123.002

К_с=0,75