Обработка детали типа корпус в условиях среднесерийного производства

Минутная подача

Минутная подача Sмин (мм/мин) определяется по формуле:

Sмин= Sо*nф (1,44)

Где Sо - оборотная подача, мм/об;

nф- фактическая частота вращения шпинделя.

Sмин= 0,31 *632 = 196 мм/мин

РИ2 РезецMVJNR2525M16 T15K6, для получистового контурного точения.

Глубина резания t = 1 мм

Подача

При получистовом точении табличная подача равна Sот=0,20 мм/об . [Л5 К4]

Поправочные коэффициенты: [Л5 К5]

1. Кsд=0,95 .

2. Кsм=0,9 .

3. Кsу=0,8 .

4 Кsп=1,0 .

5. Кs?=0,95 .

6. Кsl=1,0

7. Кsр= 1,0

8. Ksy= 1,2

Фактическая подача будет равна:

По формуле (1,38) Sо=Sот*К

Где К- это произведение всех поправочных коефициентов на подачу данной стадии обработки, т. е.:

К= Кsд* Кsм* Кsу* Кsп* Кs?* Кsj *Кsр,* Ksy (1,45)

При этом К=0,78 тогда подача будет равна:

Для получистовой обработки Sо=0,20 *0,78=0,16 мм/об.

Скорость резания

Для получистовой обработки Vт=174 м/мин. [Л5 К21]

Поправочные коэффициенты: [Л5 К23]

а) Kvи= 1,1

б) Kvc= 0,7

в) Kvо= 1,0;

г) Kvj= 1,0;

д) Kvм= 0,9;

е) Kv?= 1,0;

ё) Kvт= 1,1;

ж) Kvж= 1,0

Расчетная скорость резания рассчитывается по формуле (1,40) Vр=Vт*К

К= Kvи *Kvc *Kvо *Kvj *Kvм* Kv? *Kvт* Kvж (1,46)

При этом К= 0,76

Vр=174 * 0,76=135 м/мин.

Частота вращения шпинделя

nр= 1000 *135/3.14* 60 =754 об/мин

Минутная подача

Sмин= 0,16 *754 = 121 мм/мин

РИ3 РезецS16Q-SCFCR09 T15K6, для получистового растачивания.

Глубина резания t = 1 мм

Подача

Табличная подача для получистового растачивания Sот=0,26 мм/об. [Л5 К10]

Поправочные коэффициенты: [Л5 К11]

1. Кsд=0,80 .

2. Кsм=0,9 .

3. Кsу=1,05.

4 Кsп=1,0 .

5. Кs?=1,0.

6. Кsl=1,15

7. Кsр= 1,0

Рассчитываю окончательные подачи для чистовой стадии обработки . К теперь будет равно:

К= Кsд* Кsм* Кsу* Кsп* Кs?* Кsj *Кsр, (1,47)

К=0,8 *0,9 * 1,05 * 1,0 * 1,0* 1,15 * 1,0 = 0,87

Sо=0,26* 0,87 =0,23 мм/об.

Скорость резания

Для получистовой обработки Vр=135 м/мин

Частота вращения шпинделя

nр= 1000 *135/3.14* 24 =1791 об/мин

Минутная подача

Sмин= 0,23 *1791 = 412 мм/мин

РИ4 РезецA20R-CGFR1305 TT8K6, для растачивания канавки.

Глубина резания t = 5 мм

Подача

Табличная подача для растачивания канавок Sот=0,10 мм/об. [Л5 К27]

Поправочные коэффициенты [Л5 К29]

1. Кsд=1,1 .

2. Кsм=0,9 .

3. Кsу=1,0

4 Кsп=0,85 .

5. Кsy=1,0.

6. Кsш=0,75

7. Кsр= 1,0

К= Кsд* Кsм* Кsу* Кsп* Кsy * Кsш *Кsр, (1,48)

К=1,1 *0,9 * 1,0 * 8,5 * 1,0* 0,75 * 1,0 = 0,63

Sо=0,10* 0,63 =0,06 мм/об.

Скорость резания

Для растачивания канавок Vт= 161 м/мин. [Л5 К30]

Поправочные коэффициенты [Л5 К31]

а) Kvи= 1,0

б) Kvр= 1,0

в) Kvот= 1,1;

г) Kvс = 0,6

д) Kvм= 0,9;

е) Kvт= 1,1;

ж) Kvж= 1,0

Расчетная скорость резания рассчитывается по формуле (1,40) Vр=Vт*К

К= Kvи *Kvc *Kvо *Kvот *Kvм *Kvт* Kvж (1,49)

При этом К= 0,65

Vр=161 * 0,65 =105 м/мин.

Частота вращения шпинделя

nр= 1000 *105/3.14* 32 =1044 об/мин

Минутная подача

Sмин= 0,06 *1044 = 63 мм/мин

РИ5 РезецMTENN2020M16 T30K4, для нарезания резьбы.

Подача = шагу резьбы 2мм.

Скорость резания

Для резьбонарезания Vт= 40 м/мин [Л5 К39]

Поправочные коэффициенты [Л5 К41]

а) Kvи= 1,0

б) KvR= 1,0

в) KvN= 0,75

г) KvB = 1,0

Расчетная скорость резания рассчитывается по формуле (1,40) Vр=Vт*К

При этом К= 0,75

Vр=40 * 0,75 =30 м/мин.

Частота вращения шпинделя

nр= 1000 *30/3.14* 60 =159 об/мин

Минутная подача

Sмин= 2 *159 = 318 мм/мин

Время цикла автоматической работы станка Тца, мин:

Тца=То+Тмв, (1,50)

где То - норма основного времени;

Тмв - норма машинно-вспомогательного времени.

То и Тмв рассчитывают по формулам

То= Lр.х./Sмин р.х., (1,51)

где Sмин р.х.- минутная подача рабочего хода;

Lр.х.- длина рабочего хода инструмента

Lр.х.=l+y+?, (1,52)

где l- длина обрабатываемой поверхности;

y-величина врезания;

?- величина перебега.

Тмв= Lх.х./ Sмин х.х., (1,53)

где Lх.х.- длина холостого хода;

Sмин х.х.- минутная подача холостого хода.

Например: То для первого резца при черновой обработке (движение резца 1-2) равно:

То= 3/597=0,005мин. Тмв для движения ИТ-1 равно: Тмв= 98/2000=0,049 мин.

Все результаты остальных расчетов приводятся в таблице 1,8 .

Также в таблице приводятся машинно-вспомогательное время на смену резца: время фиксации и расфиксации револьверной головки: Тиф=3 с. и время поворота револьверной головки на одну позицию Тип= 1с. Т. е. Тмв для резца 1 будет равно Тмв= (2*1+3)/60= 0,083мин.

Тца= ?То+?Тмв

?То=1,77 мин. ?Тмв=0,9 мин.

Тца=1,77 +0,9 = 2,67 мин.

Таблица1,8 Время цикла автоматической работы станка

Участок траектории или номера позиций инструментов предыдущего или рабочего положений	Приращение по оси Z ?Z, мм	Приращение по оси X ?X, мм	Длина i-того участка траектории Li, мм	Минутная подача на i-том участке Sмi, мм/мин	Основное время автоматической работы станка по программе То, мин	Машино - вспомогательное время Тмв, мин
РИ №1						0,083
ИТ-1	97	11	98	2000		0,049
1-2	3	0	3	597	0,005
2-3	0	30	30	96	0,3
3-4	3	0	3	597	0,005
4-5	0	27	27	2000		0,014
5-6	0	0	67,5	2000, 278	0,033	0,24
6-ИТ	97	14	98	2000		0,049
РИ №2						0,083
ИТ-1	94	23,5	97	2000		0,049
1-2	3	1,5	3,4	716	0,005
2-3	5	5	7	115	0,06
3-4	13	0	13	111	0,117
4-5	0	1,5	1,5	120	0,013
5-6	5	0	5	120	0,042
6-7	0	6,5	6,5	98	0,07
7-8	22	22	31	60	0,52
8-ИТ	142	7	142,2	2000		0,07
РИ №3						0,083
ИТ-1	97	39	104	2000		0,052
1-2	45	0	45	387	0,116
2-3	0	1	1	387	0,003
3-4	45	0	45	2000		0,023
4-5	0	2	2	387	0,005
5-6	45	0	45	387	0,116
6-7	0	1	1	387	0,003
7-8	45	0	45	2000		0,023
8-ИТ	97	39	104	2000		0,052
РИ №4						0,083
ИТ-1	97	39,5	105	2000		0,05
1-2	38	0	38	2000		0,019
2-3	5	0	5	1044	0,005
3-4	0	5,5	5,5	387	0,014
4-5	0	5,5	5,5	1044	0,005
5-6	43	0	43	2000		0.02
6-ИТ	97	39,5	105	2000		0,05
РИ №5						0,083
ИТ-1	94	10	94,5	2000		0,047
1-2	0	0	105	2000, 318	0,33	0,05
2-ИТ	94	10	94,5	2000		0,047
					?То=1,77	?Тмв=0,9

Вспомогательное время Тв, мин определяется по формуле:

Тв= Твуст+Тв.оп+ Тв.изм, (1,54)

где Тв.уст- вспомогательное время на установку и снятие детали;

Тв.оп- вспомогательное время связанное с операцией;

Тв.изм- вспомогательное время на измерения.

Тв.уст=0,32 мин [Л6 К3]

Тв.оп= 0,5 мин [Л6 К14]

Тв.изм= 0,9 мин [Л6 К15]

Тв= 0,32 + 0,5+ 0,9 = 1,72 мин.

Поправочный коэффициент на время выполнения ручной вспомогательной работы в зависимости от объема партии Кtв=0,76

Время на организационно-техническое обслуживание, отдых и личные надобности атех; аорг; аотл:

Это время составляет 7% от оперативного времени. [Л6 К16]

Норма штучного времени Тшт, мин определяется по формуле

Тшт= (Тца+ Тв Кtв) (1+ (атех+ аорг+ аотл)/100) (1,55)

Тшт= (2,67+1,72*0,76)(1+0,0025)= 4,00 мин.

Норму штучно-калькуляционного времени Тштк, мин определяется по формуле:

Тштк= Тшт+ Тпз/n, (1,56)

Где n- количество деталей в партии, шт; n=100

Тпз- подготовительно-заключительное время, мин [Л6 К29]

Тпз= 4+9+2+2+4+4= 25мин

Тштк= 4,00+25/100= 4,25 мин.

Операция №075 -горизонтально-фрезерная

Рисунок1 Операция №075

Оборудование: Горизонтально фрезерный станок Х6140.

- Площадь рабочей поверхности стола 400х1600мм.

- Мощность двигателя 11 кВт.

- Частота вращения шпинделя (об/мин): 30 - 1500 (18 ступеней)

- Подачи стола продольные и поперечные (мм/мин): X 19-950, Y 12,6-634, Z 6,3-317.

РИ1 Фреза дисковая трехсторонняя 335.19-125-10.40-5. ТТ8К6, z=12

Глубина резания t = 10мм

Ширина срезаемого слоя В=17мм

Подача

Подача на зуб Sзуб=0,06 мм/зуб. [Л5 К95]

Выбранное значение подачи корректируют с учетом поправочных коэффициентов. [Л5 К95]

Sz=Sзуб*KSM*KSU*KSZ*KSl (1,57)

где: KSM - коэффициент твердости обрабатываемого материала - 0,6;

KSU - коэффициент учитывающий форму обрабатываемой пов. - 1,0;

KSZ - коэффициент отношения фактического числа зубьев к нормативному -1,3

KSl - коэффициент отношения вылета оправки к диаметру - 1,0.

Szф=0,06*0,6*1,0*1,3*1,0=0,042 мм/зуб.

В дальнейших расчетах, для определения времени работы станка, необходимо определение минутной подачи S мм/мин. Для этого вначале находим подачу оборотную (S мм/об).

S мм/об =S мм/зуб*Z (1,58)

где:Z - количество зубьев фрезы.

S=0,042*12=0,5 мм/об.

Скорость и мощность резания

Скорость Vт=43 м/мин и мощность Nт=2,97 кВт [Л5 К23] определяется с учетом поправочных коэффициентов в зависимости от:

KVM = 0,65; KNM = 1,4 - твердости обрабатываемого материала.

KVU=4,0 KNU =1,25 - материал режущей части фрезы

KVT=0,7 - перид стойкости режущей части фрезы

KVn=1,0- - состояние поверхности

KVЖ=1,0 - наличие охлаждения

V=43*0,65*4,0*0,7*1,0*1,0=78 м/мин.

N=2,97*1,4*1,25=5,2 кВт

Частота вращения шпинделя

n=200 об/мин допускается тех характеристикой станка

Минутная подача

Sмин=0,5*200=100 мм/мин допускается тех характеристикой станка.

Расчетная длинна обработки.

L=l+l1+l2, (1,59)

Где: l - длина обработки.

l1 и l2 - величина врезания и перебега.

L=71+66+3+73+66+3 = 283мм.

Основное технологическое время.

То= (283/100 ) * 24 * 2 = 142 мин

Вспомогательное время по формуле (1,54) Тв=Тв.уст.+Тв.оп.+Тв.изм.

Где:

Тв.уст. - время на установку и снятие детали (мин)., на поворот детали в патроне на другую позицию - 2,1 мин. [Л6 К3]

Тв.оп. - вспомогательное время, связанное с операцией - 5,53мин [Л6 К14]

Тв.изм - время на измерения - 2,45мин [Л6 К15]

Тв=2,1+5,53+2,45=10,08 мин.

Время на обслуживание, отдых и личные надобности.- 3%.[Л6 К16]

Определение штучного времени.

(мин) (1,60)

(мин)

Определение подготовительно-заключительного времени Тпз=16 мин [Л6 К29]

Определение штучно-калькуляционного времени.

(мин)

Таблица 1,9 : Результаты нормирования механических операций

№ Операции, Используемый РИ	t мм	S мм/об мм/двх	V м/мин	n об/мин двх/мин	То, Тца мин	Тв мин	Тпз мин	Тшт мин	Тштк мин
№025- токарная с ЧПУ.					20	1,47	20	26	26,2
РИ1 РезецSCLCR2020K12 TT8K6	2	0,31	127	150
РИ2 Сверло центр. d4мм Р6М5	2	0,06	26	2000
РИ3 Сверло спиральное d20мм Р6М5 ГОСТ10903-77	10	0,15	23	366
РИ4Рез. CFIL2525M06R70200 TT8K6	6	0,06	105	176
РИ5 Резец S32S-CCLNR09 TT8K6	1,5	0,33	111	179
РИ6 Резец SRDCN2525M12 TT8K6	2	0,31	127	225
№030 - токарная с ЧПУ.					4,5	0,9	22	5,56	5,78
РИ1 Резец MCLNR2525M16 TT8K6	1,5	0,31	127	150
№045 - токарная с ЧПУ.					9,3	1,4	20	11,5	11,7
РИ1 РезецSCLCR2020K12 T15K6	1	0,16	135	160
РИ2 РезецSRDCN2525M12 T15K6	1	0,16	135	240
РИ3 РезецS12N-SDQCR07-R TT8K6	2	0,33	111	1010
РИ4 РезецS16Q-SDQCR07 T15K6	0,7	0,18	208	288
РИ5 РезецS16R-SVUBR11 TT8K6	1,8	0,33	111	980
РИ6 РезецS16Q-SDQCR07 T30K4	0,3	0,15	298	473
№050 - токарная с ЧПУ.					2,67	1,72	25	4,0	4,25
РИ1 РезецSCLCR2020K12 TT8K6	2	0,31	127	632
РИ2 РезецMVJNR2525M16 T15K6	1	0,16	135	754
РИ3 РезецS16Q-SCFCR09 T15K6	1	0,23	135	1791
РИ4 РезецA20R-CGFR1305 TT8K6	5	0,06	105	1044
РИ5 РезецMTENN2020M16 T30K4	2	2	30	159
№065 - долбежная					1,68	3,1	24	5,0	5,24
РИ1 Резец долбежный 20х20х280, l=80,a=5,P6M5,HB4-93, ГОСТ10046-	5	0,3	3,01	44
РИ2 Резец долбежный 20х20х280, l=80,a=6, P6M5, HB4-93, ГОСТ10046	6	0,25	3,6	52
№075 -горизонтально-фрезерная					142	10,08	16	156,6	156,8
РИ1Фрез. дисковая трехсторонняя 335.19-125-10.40-5. ТТ8К6, z=12	10	0,5	78	200
№090 - сверлильная с ЧПУ					3,0	1,13	16	4,42	4,58
РИ1 Сверло центровочное O4 Р6М5 ГОСТ 14952-75	2	0,06	25	2000
РИ2 Сверло спиральное комбинированное O6,7	3,35	0,13	21	1000
РИ3 Метчик М8 ГОСТ 18839-73	0,65	1	6	250
№105 - токарная с ЧПУ					2,8	1,1	24	4,6	4,84
РИ1 РезецMCLNR2525M16 T15K6	1	0,31	127	150

1.8 Проектирование спец. оснастки

1.8.1 Проектирование станочного приспособления

1.) Общие сведения о приспособлении

Данное приспособление применяется для установки и закрепления детали на вертикально сверлильно-фрезерном станке с ЧПУ ХК7136 в серийном производстве, приспособление специальное и может использоваться для закрепления других деталей, если заменить установочные элементы.

Основные элементы приспособления:

· Сварной корпус состоит из деталей (плит 2 и 3 , стоек 4 и 5, установочной плиты 6, ребер жесткости 19) скрепленных сваркой.

· Пневмокамера состоит из корпуса 11, крышки 12, диафрагмы 15 (скрепленных винтами) , поршня 13 , пружины 17.

· Установочные элементы состоят из стакана 7 и центровика 8 скрепленные между собой и с сварным корпусом винтами.

· Шток ввинченный в поршень пневмокамеры .

· Быстросменная шайба 10.

Принцип действия приспособления:

В подготовленные к установке установочные элементы приспособления устанавливают заготовку. На шток приспособления установить быстросъемную шайбу. Поворотом рукоятки распределительного крана закрепляют заготовку (сжатый воздух под давлением поступает в пневмокамеру, давит на поршень и диафрагму и создает силу на штоке, которая прижимает деталь ). После обработки заготовки, поворотом рукоятки распределительного крана в обратную сторону, открепляют заготовку (давление сжатого воздуха уменьшается и сила, создаваемая пружиной, двигает поршень и шток в обратную сторону). Со штока приспособления снимают быстросъемную шайбу . Снимают деталь , протирают базовые поверхности и ставят следующую заготовку.

При базировании на сверлильной операции с ЧПУ (рисунок 12) деталь лишается 6 степеней свободы. Установочная база- конус торца детали, двойная опорная база- центральное отверстие d=24H11 и опорная база - шпоночный паз. Установочная база лишает деталь 3-х степеней свободы: вращение вокруг осей Х и У; перемещение вдоль оси Z. Двойная опорная база лишает деталь 2-х степеней свободы: перемещение вдоль осей Х и У.Опорная база лишает деталь 1-й степени свободы: вращения вокруг оси Z. Закрепление детали ведётся одиночным прижимом пневматического действия.

Таблица 1,10 Матрица соответствий

№ точки	Степень свободы	База
1,2,3	I,\/,\/I	УБ
4,5	II,III	ДОБ
6	I\/	ОБ

Таблица 1,11 Матрица связей

База	Х	Y	Z	Степень свободы
УБ	0	0	1	L
	1	1	0	a
ДОБ	1	1	0	L
	0	0	0	a
ОБ	0	0	0	L
	0	0	1	a



Рисунок1 Схема базирования.

2.) Определение погрешности базирования

Из-за разности наружных диаметральных размеров, а также из-за того, что отверстие является базой, то подсчитывается погрешность базирования.

. Расчетная схема для определения погрешности базирования приведена на рисунке 1

Рисунок1 Расчетная схема для определения погрешности базирования

Погрешность базирования определяется по формуле

(1,61)

Где ?Н11 = 0,13 - точность отверстия;

?h10 = 0,084 - точность оправки .

мм.

Допустимая погрешность равна [?доп] = 0,38, т.к. допуск на размер отверстий и пазов равен 0,38 то из условия базирования:

[?доп]? (1,62)

0,38 ? 0,088 - условие выполняется

3.) Расчет сил зажима заготовки

Наиболее рациональным способом закрепления детали является тот, который обеспечит надежное закрепление и не создаст деформации детали. Предлагается закрепить деталь прижимом.

На деталь действует такая система сил (рисунок ):

W - сила зажима, Н.

МКР - крутящий момент= 4113 Н*мм

D = 230 мм

d = 24 мм

Требуемую силу зажима нахожу по формуле [Л9 стр217]

(1,63)

k- коэффициент запаса

f- коэффициент трения на рабочих поверхностях (0,25)

Рисунок Схема сил, действующих на деталь

Определяем коэффициент запаса

 (1,64)

где: К0- коэффициент запаса сил зажима, он учитывает неточность расчетов, износ инструмента;

Кх - коэффициент запаса сил зажима, он учитывает состояние технологической базы;

К2 - коэффициент запаса сил зажима, он учитывает увеличение силы резания от затупления режущего инструмента;

Къ - коэффициент запаса сил зажима, он учитывает ударную нагрузку на инструмент;

К4 - коэффициент запаса сил зажима, он учитывает стабильность силового привода;

К5 - коэффициент запаса сил зажима, он учитывает удобство и расположение в ручных зажимных устройствах;

К6- коэффициент запаса сил зажима, он учитывает наличие моментов стремящихся повернуть заготовку.

По формуле (1,64) К= 1,5*1,2*1,0*1,2*1,0*1,0*1,0 = 2,15

Определяем требуемую силу зажима нахожу по формуле (1,63)

W = 560 кг

4.) Расчет пневмопривода

В данном случае сила на штоке равна силе зажима заготовки цангой, т. е. W=Q=5600 Н.

Диаметр диафрагмы пневмокамеры определяю по формуле:

D=, м (1,65)

где Р - это давление сжатого воздуха, подаваемого к пневмоприводу,

Р - 400000 Па;

D- рабочий диаметр диафрагмы пневмокамеры

D= = 0,157м = 157мм

Принимаем рабочий диаметр диафрагмы пневмокамеры D=160мм

Диаметр d опорных дисков принимают для резинотканевых диафрагм

d=0,7D =110мм.

Оптимальная длинна хода штока пневмокамеры одностороннего действия

L=(0,25…0,35)D = 39мм

5) Расчет детали на прочность

Для расчета на прочность принимается деталь-шток d16. Для неё рассчитывается на прочность при растяжении резьба М12. Материал детали - Сталь 40. Для того, чтобы резьбу на штоке не сорвало, необходимо выполнение условие

(1,66)

Предел текучести для стали 40 равен ?т=340 МПа.

[?p]=0,6 ?т=204 МПа.

Опасным является сечение, ослабленное нарезкой

Расчетный диаметр резьбы определяется по формуле:

dp=d-0,94p, (1,67)

где d - внешний диаметр резьбы, мм;

р - шаг резьбы,мм

dp=12-0,94•1,5=10,635 мм.



Рисунок 1 Расчетная схема

, (1,68)

где W - максимальная осевая сила, действующая на растяжение

Условие ?р?[?]p выполняется (64<204)

1.8.2 Проектирование режущего инструмента

Для гозонтально-фрезерной операции №075 на которой фрезеруют 24 паза 16Н11 10Н11, на горизонтально-фрезерном станке Х6140 проектирую дисковую фрезу с неперетачиваемыми твердосплавными пластинами.

Фреза работает с режимами резания:

Глубина резания t = 10мм

Ширина срезаемого слоя В=17мм

Подача на зуб Szф=0,042 мм/зуб.

Подача оборотная Sо = 0,5 мм/об

Скорость Vт=78 м/мин и мощность Nт=5,2 кВт

Фреза состоит из корпуса 1, неперетачиваемых твердосплавных пластин 2 и винтов 3.

Материал корпуса

Материал пластины ТТ8К6

Диаметр фрезы D=125мм, число зубьев z=12

Толщина фрезы 10Н9 мм

Посадочное отверстие D=32Н7 мм

Главный передний угол

Главный задний угол

Вспомогательный задний угол

Технические требования

У фрезы, оснащенной неперетачиваемыми твердосплавными пластинами, при износе одной из режущих граней пластинка поворачивается и в работу вступает следующая грань. Заменять или поворачивать пластинки можно непосредственно на станке.

Использую дисковую трехстороннюю фрезу 335.19-125-10.40-5. ТТ8К6

1.8.3 Проектирование мерительного инструмента

Проектируемым мерительным инструментом является предельный калибр штихмас изогнутый для контроля размера D200H7.

Предельные калибры позволяют установить, находится ли проверяемый размер в пределах допуска. Предельные калибры используют для проверки размеров, на которые установлены квалитеты не точнее шестого.

К достоинствам предельных калибров относятся долговечность, простота, а также достаточно высокая производительность контроля.

Калибры изготовляют из инструментальных сталей или углеродистых сталей.

Определяю размеры калибра для отверстия D200H7.

Пользуясь литературой произвожу расчет калибра D200H7.

Находим придельные отклонения отверстия ES=0,04мм EI=0мм . Тогда Dmax=200,04мм Dmin=200мм. По таблицам для заданного интервала размеров находим Н=10мкм, а=3мкм, z=7мкм, Y=6мкм. Учитывая схему расположения полей допусков калибров-пробок (рисунок №) вычисляем:

· Наибольший размер проходного нового калибра

ПРmax=Dmin+Z+H/2 (1,69)

Где: Z - отклонение средины поля допуска на изготовление проходного калибра для отверстия относительно наибольшего предельного размера изделия .

H - допуск на изготовление калибров для отверстия.

ПРmax=200+0,007-0,010/2=200,012 мм.

Исполнительный размер калибра

· Наименший размер изношеного калибра

ПРизн= Dmin-Y+а (1,70)

Где: ? - величина для компенсации погрешности контроля калибрами отверстий

Y- величина выхода износа калибров ПР ( для размеров от 1-500мм и допуском до IT8 включительно ) за границу поля допуска детали.

ПРизн = 200-0,006+0,003=199,997мм.

· Наибольший размер непроходного нового калибра

НЕmax=Dmax-а+Н/2 (1,71)

НЕmax=200,04-0,003+0,010/2=200,042мм.

Исполнительный размер калибра



Рисунок1, Схема полей допусков

1.9 Исследовательская часть

Основные требования к эксплуатации станков с ЧПУ, обеспечивающие их эффективное использование.

Эффективность технологических систем определяют три фактора: качество выпускаемой продукции, производительность, число рабочих, занятых в производстве. Широкие перспективы повышения эффективности производства открылись в связи с внедрением в машиностроении станков с ЧПУ и гибких производственных систем.

Основными преимуществами станков с ЧПУ по сравнению с универсальными станками с ручным управлением являются: повышение точности обработки; обеспечение взаимозаменяемости деталей в серийном и мелкосерийном производстве, сокращение или полная ликвидация разметочных и слесарнопритирочных работ, простота и малое время переналадки; концентрация переходов обработки на одном станке, что приводит к сокращению затрат времени на установку заготовки, сокращению числа операций, оборотных средств в незавершенном производстве, затрат времени и средств на транспортирование и контроль деталей; сокращение цикла подготовки производства новых изделий и сроков их поставки; обеспечение высокой точности обработки деталей, так как процесс обработки не зависит от навыков и интуиции оператора; уменьшение брака по вине рабочего; повышение производительности станка в результате оптимизации технологических параметров, автоматизации всех перемещений; возможность использования менее квалифицированной рабочей силы и сокращение потребности в квалифицированной рабочей силе; возможность многостаночного обслуживания; уменьшение парка станков, так как один станок с ЧПУ за меняет несколько станков с ручным управлением.

Применение станков с ЧПУ позволяет решить ряд социальных задач: улучшить условия труда рабочих-станочников, значительно уменьшить долю тяжелого ручного труда, изменить состав работников механообрабатывающих цехов, сделать менее острой проблему нехватки рабочей силы и т.д.

Стоимость станков с ЧПУ значительно превышает стоимость станков с ручным управлением. Кроме того, возникают дополнительные затраты на подготовку программ управления, наладку инструмента вне станка, обслуживание механизмов станка и устройств ЧПУ. В условиях применения сложного, дорогостоящего оборудования необходимо более тщательно выполнять технологические разработки, выбирать режущий и вспомогательный инструмент, более полно использовать технологические возможности станка, правильно выбирать модель станка и номенклатуру обрабатываемых на нем деталей.

На основе обобщения опыта эксплуатации станков с ЧПУ установлено , что если при их внедрении штучное время сокращается на 50 % по сравнению с обработкой на станках с ручным управлением, то, несмотря на дополнительные затраты, обеспечивается общее сокращение расходов. Наибольший экономический эффект дает обработка деталей на станках с ЧПУ, изготовление которых на станках с ручным управлением связано с использованием дорогостоящей технологической оснастки (кондукторов, копиров, фасонных режущих инструментов и т. д.), большими затратами времени на наладку технологической системы по сравнению с оперативным временем.

На станках с ЧПУ целесообразно изготовлять детали сложной конфигурации, при обработке которых необходимо одновременное перемещение рабочих органов станка по нескольким осям координат (контурная обработка), детали с большим числом переходов обработки (эффект обеспечивается в том числе из-за уменьшения брака). На станках с ЧПУ достаточно легко и с меньшими затратами можно откорректировать программу управления, поэтому на этом оборудовании можно изготовлять детали, конструкция которых часто меняется, причем на станках могут работать операторы более низкой квалификации, чем на универсальных станках с ручным управлением.

Для станков с ЧПУ разработаны рекомендации по повышению эффективности их использования, учитывающие особенности конструкции станков и устройств ЧПУ. Наиболее общие рекомендации таковы: целесобразно применять многоместные приспособления, обеспечивающие обработку нескольких одинаковых или разных по конструкции деталей

(особенно это важно при использовании ГПС, так как на приспособлении могут быть закреплены и изготовлены за один цикл комплекты деталей для одного изделия). На станках с ЧПУ следует применять промежуточные плиты с точно обработанными отверстиями или пазами, что сокращает время наладки и переналадки оборудования на новую деталь; кроме того, это предохраняет от изнашивания рабочие поверхности стола и т. д. Учет времени позиционирования, смены инструмента, поворота стола позволяет правильно назначить последовательность обработки отверстий (с учетом реальных затрат времени одним инструментом обрабатывают ряд отверстий одного диаметра, или каждое отверстие обрабатывают полностью со сменой инструмента). Рекомендуется, когда это возможно, вначале выполнять переходы, требующие наибольшей частоты вращения шпинделя (например, вначале целесообразно сверлить отверстие малого, а затем большого диаметра); следует избегать частых скачкообразных изменений частот вращения шпинделя.

Так как станки с ЧПУ дороги, то следует, по возможности, использовать самые совершенные инструменты и назначать интенсивные режимы обработки.

Целесообразно применять инструменты со сменными пластинами с покрытием (в том числе и для сверления и развертывания), инструмент, оснащенный композитами.

Комбинированный инструмент позволяет уменьшить затраты времени на смену, позиционирование стола и т. д., кроме того, при этом уменьшается число инструментов, необходимых для обработки детали, и необходимое число гнезд в инструментальном магазине.

На станках с ЧПУ следует использовать инструмент точного исполнения, небольшой длины, так как при этом выше режим обработки, точность, стойкость и надежность инструмента. Весь инструмент необходимо налаживать вне станка. На станке следует иметь устройство для контроля состояния режущей кромки, фиксации времени работы с указанием момента смены инструмента. Состояние инструмента, используемого на финишных переходах, необходимо контролировать с целью оперативной его подналадки в процессе обработки; с этой же целью можно контролировать точность обработки детали.

В некоторых случаях целесообразно применять многошпиндельные приспособления и головки или столы, позволяющие, например, на станке с горизонтальным шпинделем обрабатывать поверхности, расположенные произвольным образом относительно основной базы детали.

Общая рекомендация при использовании станков с ЧПУ -- нельзя экономить время на технологические разработки, выбор оптимальных режимов резания, технологической оснастки. Широкое применение современных высококачественных инструментов, разнообразных приспособлений, устройств контроля, диагностики, автоматической загрузки станков позволяет существенно повысить эффективность использования станков с ЧПУ.

Эффективность работы станков с ЧПУ может быть обеспечена только при применении рациональной системы технического обслуживания В течение месяца после сдачи в эксплуатацию станок с ЧПУ должен работать со средней нагрузкой и на средних частотах вращения и подачах. Примерно через 200 ч работы следует остановить станок и, произведя его осмотр и промывку, заполнить все резервуары, картеры и индивидуальные смазочные точки свежим смазочным материалом. С этого момента станки с ЧПУ обслуживаются по графику.

Станки с ЧПУ независимо от класса точности должны использоваться только для работ, ограниченных технологическим назначением станка, допустимыми нагрузками, размерами фрез, сверл и т. д. Заготовки, подлежащие чистовой обработке на станках с ЧПУ, не должны иметь ржавчины, окалины, пригаров формовочной земли. Базы заготовок, подлежащих обработке на прецизионных станках с ЧПУ (станки с ЧПУ классов П, В, А носят общее название прецизионных), должны быть предварительно чисто обработаны.

Станки с ЧПУ высокого класса точности не следует использовать для обработки деталей, которые по точности, заданной чертежом, могут быть обработаны на станках более низкого класса точности. Предварительную обработку отверстий, подлежащих растачиванию на координатно-расточных станках с ЧПУ, следует проводить на сверлильных, фрезерных и расточных станках нормальной точности с оставлением необходимого припуска под последующую обработку. Детали, обрабатываемые непосредственно на столах кординатнорасточных станков с ЧПУ, следует устанавливать на специальные мерные, закаленные шлифованные и доведенные прокладки толщиной не менее 25 мм. Перед установкой заготовки стол, прокладки и базы должны быть проверены и тщательно протерты.

Для предупреждения преждевременного изнашивания направляющих или образования задиров на них, изнашивания шпиндельных подшипников запрещается на станках с ЧПУ устанавливать заготовки, масса которых выше, чем указано в паспорте станка. Для обеспечения равномерного изнашивания столов рекомендуется небольшие заготовки закреплять на разных участках стола. На координатно-расточных станках с ЧПУ не следует обрабатывать заготовки, габариты которых превышают допустимые. Особенно нежелательна обработка на одностоечных станках заготовок, ширина которых превышает ширину стола, неравномерно расположенных (т. е. смещенных в одну сторону) на столе. Не допускается чрезмерное затягивание гаек крепления заготовки, класть заготовки, детали и инструмент на столы и направляющие станков.

Не допускается работа на станках с ЧПУ затупившимся инструментом и инструментом со сломанными режущими лезвиями. У инструментов, закрепляемых на шпинделях и револьверных головках станков, необходимо ежедневно проверять состояние поверхностей хвостовиков. Инструмент и принадлежности прецизионных станков с ЧПУ следует использовать только на том станке, для которого они были изготовлены.

Сохранение первоначальной точности станков с ЧПУ требует их периодического регулирования. Профилактическое регулирование выполняется по данным ежедневных и периодических осмотров и проверок геометрической и кинематической точности станков с ЧПУ в работе. Конструктивные решения, обеспечивающие сохранение точности, различны. Обычно в конструкции предусмотрены следующие регулировки, определяющие точность станков: восстановление прямолинейности перемещений столов, кареток, суппортов, салазок, траверс и шпиндельных бабок; устранение зазоров в салазках и столах; компенсация зазоров в цепях, связывающих движение шпинделя с перемещениями стола; устранение осевого и радиального биений шпинделей; устранение зазоров в винтовых парах и т. д.

Литература

1. «Марочник сталей и сплавов» Москва «Машиностроение» 1990г.

2. Добрынев И.С. Курсовое проектирование по предмету «Технология машиностроения» - М: Машиностроение, 1985-183с.

3. ГОСТ 7505-89. Поковки стальные штампованные.

4. Справочник технолога-машиностроителя под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова - 4-е изд. перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1986г., 656с.

5. Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с ЧПУ, часть II (нормативы режимов резания).

6. Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с ЧПУ, часть I (нормативы времени).

7. Справочник технолога-машиностроителя Т2 под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова - 4-е изд. перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1985г., 656с.

8. Справочник инструментальщика-конструктора под ред. Н.А.Дугина - М.: Машиностроение, 1957-1958г - 608с.

9. Проектирование станочных приспособлений Изд. 2-е, пере раб. и доп. Учеб. пособие для техникумов. М.,”Высш. Школа” 1974.

Размещено на Allbest.ru