Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

• Введение
• 1. Материал детали
• 2. Маршрутная технология
• 3. Технические характеристики оборудования
• 4. Технологическая документация
• 5. РТК
• 6. Технологическая оснастка
• 7. Расчет режимов резания
• 8. Расчет траектории движения инструмента
• 9. Расчет УП
• 10. Распечатка УП
• 11. Корректировка размеров и режимов резанья

Введение

Конструкция и назначение детали

Детали с повышенной пластичностью, подвергающиеся ударным нагрузкам (клапаны гидравлических прессов, предметы домашнего обихода), а также изделия, подвергающиеся действию слабоагрессивных сред (атмосферные осадки, водные растворы солей органических кислот при комнатной температуре и др.)

Наибольшая коррозионностойкость достигается после термической обработки (закалка с отпуском) и полировки. Сталь марки 12Х13 может применяться также после отжига.

1. Материал детали

Деталь изготовлена из стали 40ХН2МА ГОСТ4543-71(сталь конструкционная легированная)

Fe	C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Mo	Cu
ОСН	0,09 - 0,15	Не более 0,8	Не более 0,8	12.0-14.0	До 0.025	0.03	__	__

Физические свойства

Т	E 10- 5	a 10 6	1	r	С	R 10 9
Град	МПа	1/Град	Вт/(м·град)	кг/м3	Дж/(кг·град)	Ом·м
20	2.15		39	7850		331
100	2.11	11.6	38		490
200	2.01	12.1	37		506
300	1.9	12.7	37		522
400	1.77	13.2	35		536
500	1.73	13.6	33		565
600		13.9	31
700			29
800			27
Т	E 10- 5	a10 6	1	r	С	R 10 9

Технологические свойства материала 12Х13

Свариваемость:	Трудно-свариваемая.
Флокено чувствительность:	чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости:	не склонна.

Механические свойства при Т=20^oС материала12Х13

Сортамент	Размер	Напр.	sв	sT	d5	y	KCU	Термообр.
-	mm	-	МПа	МПа	%	%	кДж/м2	-
Пруток	25		1080	930	12	50	780	Закалка и отпуск
Твердость материала 40ХН2МА после отжига	HB 10 -1 = 269 МПа

Обозначения:

Механические свойства:
sв	- Предел кратковременной прочности, [МПа]
sT	- Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
D5	- Относительное удлинение при разрыве, [ % ]
y	- Относительное сужение, [% ]
KCU	- Ударная вязкость, [кДж / м2]
HB	- Твердость по Бринеллю, [МПа]
Физические свойства :
T	- Температура, при которой получены данные свойства, [Град]
E	- Модуль упругости первого рода , [МПа]
a	- Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T), [1/Град]
1	- Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), [Вт/(м·град)]
r	- Плотность материала , [кг/м3]
C	- Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T), [Дж/(кг·град)]
R	- Удельное электросопротевление, [Ом·м]
Свариваемость:
без ограничений	- сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
ограниченно свариваемая	- сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке
трудносвариваемая	- для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки - отжиг

2. Маршрутная технология

№ опер.	Наименование операции	Оборудование
005	Контрольная	ИОТ № 81 Стол контрольный
010	Отрезная	ИОТ №11; 38 Станок отрезной
015	Контрольная	ИОТ № 81 Стол контрольный
020	Термообработка	ИОТ №11; 41; 42 Печь
025	Контрольная	ИОТ № 81 Стол контрольный
030	Отрезная	ИОТ №38 Станок отрезной
035	Изготовление образцов	ИОТ №38;28;29;81, ТП МИ 8.2.4-5 Отрезной, фрезерный, токарный, плоско-шлифовальный, контр. стол
040	Испытания механические	ИОТ №74 Спец. установки
045	Контрольная	ИОТ № 81 Столконтрольный
050	Токарная	КЭ-1; ИОТ №11; 29 Токарно-винторезный
055	Токарная	КЭ-2; ИОТ №11; 29 Токарно-винторезный
060	Контрольная	ИОТ № 81 Стол контрольный
065	Токарная c ЧПУ	КЭ-3; ИОТ №11; 29 Трубонарезной с ЧПУ
070	Токарная c ЧПУ	КЭ-3; ИОТ №11; 29 Токарный с ЧПУ
075	Контрольная	ИОТ № 81 Стол контрольный
080	Контроль магнитопорошковый	ИОТ№11;39;РИ8.2.4.4-1 Стенд СНК-3РС.М1
085	Фосфатирование	ИОТ №11 Ванна
090	Контроль приемочный	ИОТ № 81 Стол контрольный

3. Технические характеристики оборудования

Наименование	Значение
Основные параметры и размеры по ГОСТ 10172-87 (п.1,2,3,4,6,12,14,15,18) Номенклатура показателей качества по ГОСТ4.93-86
1 Наибольший диаметр заготовки, устанавливаемой над станиной, мм	670
2 Наибольший диаметр заготовки, устанавливаемой над станиной, мм	500
3 Наибольший диаметр заготовки, обрабатываемой над суппортом, мм	320
4 Наибольшая длина устанавливаемой заготовки , мм	3000
5 Наибольшая масса устанавливаемой заготовки, кг	850
6 Высота устанавливаемого резца, мм	32
7 Наибольшая масса оправки (блока), кг	9.2
8 Наличие накопителей инструментов	Да (револьверная головка)
9 Количество инструментов, одновременно устанавливаемых на станке	5
10 Время автоматической смены инструмента, с	Max 3.9; min 2,1
11 Наибольшее перемещение рабочих органов с инструментом, мм -По оси х -По оси z	600 2700
12 Дискретность задания перемещения, мкм -По оси х -По оси z	1,0 1,0
13Точность одностороннего позиционирования, мкм -По оси х -По оси z	32 96
14 Количество управляемых формообразующих координат	2
15 Количество одновременно управляемых формообразующих координат	2
16 Наибольший крутящий момент на шпинделе, кНм	2,29
17 пределы частот вращения шпинделя, об/мин	8…2000
18 Условный размер конца шпинделя бабки шпиндельной по ГОСТ 12593-93	11м
19 Наибольший диаметр заготовки, проходящий в отверстие шпинделя, мм	80
20 Пределы рабочих подач суппорта, мм/мин -По оси х -По оси z	3…4000 3…4000
21 Скорость быстрых перемещений, мм/мин -по оси х -по оси z	10000 10000

Габаритные размеры станка (без пульта ЧПУ, дополнительного шкафа и гидроагрегата) 3360х1750х1750мм

4. Технологическая документация

Операционная карта

Операционная карта механической обработки на станке с ЧПУ содержит: наименование операции, детали, оборудования (станка), марку материала детали, твердость материала детали, номер цеха в котором выполняется операция, номер операции, шрифт детали. Перечень и обозначения оснастке (ролики, прижимы и переходники), наименование измерительного и вспомогательного инструмента, обозначение мерительного и вспомогательного инструмента и эскиз детали. На эскизе обозначены все размеры которые допустимы для изготовления детали.

На операционной карте обрабатываемая поверхность обведена жирной линией. На ней проставлены номера позиции, по этим номерам определяется вид измерительного инструмента которым необходимо измерять обрабатываемую поверхность. Также на операционной карте обозначено расстояние, на котором должен находиться режущий инструмент относительно габарита, который находится на приспособлении. По ней определяют - требуемые материалы, оснастку, рабочую силу.

Карта наладки

Карта наладки - применяются для указания полного состава вспомогательного и режущего инструмента в технологической последовательности его применения совместно с операционной картой.

Карту наладки используют для наладки инструмента вне станка. В соответствие с выбранной наладкой в карту записывают координаты вершин всех инструментов и показания прибора для их настройки на станке.

Для наладки станков с ЧПУ разрабатывается карта наладки, которая должна содержать все сведения, необходимые при наладке станка на конкретную операцию. По карте производятся установка заготовки на станке и режущих инструментов в резцовой головке или магазине, закрепление блоков коррекций положения инструментов, устанавливается порядок смены инструментов вручную (при необходимости).

Карта наладки состоит из графической части и таблицы. В графической части изображаются обрабатываемая деталь после обработка на данной операции (установке), схема закрепления заготовки на станке и схема размещения инструментов, размеры и шероховатость обрабатываемых поверхностей; даются графическое изображение траектории перемещения инструмента, взаимное расположение нулевых точек станка и заготовки. На схеме размещения инструментов отмечают: координаты положения вершин инструментов по осям и порядок расположения инструментов с указанием номеров блоков, гнезд магазинов или позиций револьверной головки и данных для предварительной настройки инструментов на размер вне станка. В табличной части приводятся данные по исходной заготовке; технологическому оборудованию и оснастке, режущему инструменту; указываются материал, род и основные размеры заготовки; модель станка; модель системы ЧПУ; номер управляющей программы; шифр и основные характеристики станочного приспособления; шифр и материал режущей части инструмента; номер корректора, закрепленного за инструментом. Для каждого установа заготовки даются численные значения координат вершин инструментов по осям Y, Z и X и наладочные размеры. Данные о применяемом режущем инструменте записывают в строгой последовательности вступления инструмента в работу.

5. РТК

РТК - это документ в котором рассчитывают траекторию движения инструмента, для обеспечения заданного контура детали, а так же содержащий в себе все необходимые данные для расчете управляющей программы.

Основные данные содержащие в РТК:

· Эскиз детали с указанием размеров.

· Операционные эскизы заготовок с указанием обрабатываемых поверхностей.

· Траекторию движения инструмента.

· Эскиз режущей части инструмента, их нумерация.

· Номер корректора.

· Режимы резания (на каждую позицию).

6. Технологическая оснастка

Приспособления для закрепления детали

Приспособлением для закрепления детали служит трех кулачковый (пневмопатрон 400мм).

Режущий инструмент

Выбор режущих инструментов осуществляется в зависимости от метода обработки, формы и размеров обрабатываемой поверхности, ее точности и шероховатости, обрабатываемого материала, заданной производительности и периода стойкости (замены) инструмента. По возможности используются стандартные инструменты.

Т1- Проходной упорный резец с левым исполнением.

Пластина CNMG 120408

C - форма пластины: ромб с углом при вершине 80°

N - задний угол пластины 0°

M - класс точности

G - тип пластины: четырехгранная

12 - длинна режущей кромки = 12мм

04 - толщина пластины = 4.76мм

08 - радиус при вершине = 0.8

Державка PCLNL 2525 P12

P - система крепления

C - форма пластины: ромб

L - тип державки

N - задний угол пластины = 0°

L - левое исполнение

25 - высота державки = 25мм

25 - ширена державки =25мм

P - длинна державки 170мм

12 - длинна реж. кромки 12мм

Т2- Резьбовой наружный резец с правым исполнением

Державка 266RLFG-2525-22

266 - Основной код 266 = CoroThread™ 266

R - Правое исполнение

FG - Наружная обработка

25 - высота державки = 25

25 - ширена державки = 25

22 - размер пластины 22 = iC 1/2'' = 12,70 мм

Пластина R166.0G-16MM01-150

R-правое исполнение

166.0-резьбовы пластины T-MAX U-Lock для инструмента типа: 166.4, 166.5 и 166.0

G-пластины для наружной резьбы

16- Длина l, мм

11= iC 3/8'' = 9.525 мм

16= iC 1/4'' = 6.35 мм

22= iC 1/2'' = 12,70 мм

27= iC 5/8'' = 15,88 мм

MM0-меирическая резьба

1-1 вершина на режущей кромке

- = округленная(ER)

150-шаг x 100

Измерительный инструмент

Гладкий микрометр МК75. Цена деления 0.01 мм.

Штангенциркуль ШЦ1-125-0,1 универсальный инструмент, предназначен для измерения геометрических размеров: наружных размеров и диаметров; внутренних размеров и диаметров; глубины.

Резьбовые кольца МК68х3.5х1:32 с помощью проходного и непроходного резьбового кольца контролируется средний диаметр наружной резьбы обрабатываемой детали.

7. Расчет режимов резания

С помощью расчетов необходимо найти чистоту вращения шпинделя, скорость резания и глубину резания.

Необходимо рассчитать режимы резания на позиции (Т1),

Инструмент обрабатывает наружный диаметр 66 mm

Расчет глубины резанья находится по формуле:

мм

Расчет частоты вращения шпинделя;

Где:

N - Частота вращения

D - Диаметр обрабатываемой поверхности

V_расч = V_табл.Ч К_общ

К_общ = К₁ Ч К₂ Ч К₃ Ч К₄ Ч К₅ Ч К₆

где: K_1=0.8 - коэффициент, учитывающий стойкость резца;

K_2=0.75 - коэффициент, предела прочности обрабатываемого материала;

K_3=0.8 - коэффициент, учитывающий поверхностное состояние заготовки;

K₄₌₁ - коэффициент, марки резца;

K₅₌₁ - коэффициент, учитывающий главный угол в плане;

K_6=0.8 - вид обработки;

В справочнике "молодого токаря" указаны коэффициенты, а также указана табличная скорость резания в соответствии с подачей для стали. Табличное значение подачи для пластины из твердого сплава равна 0,2 мм/об и для легированной конструкционной стали Vтабл=80 м/мин.(табл.10.17.)

Находим Kобщ с учетом 6 коэффициентов:

K общ=0.8x0.75x0.8x1x1x0.8=0.384

об/мин

об/мин

Найдя эту частоту вращения шпинделя, необходимо округлить ее до 148 об/мин, это и есть оптимальная частота вращения необходимая для обработки для данной позиции с учетом всех поправочных коэффициентов.

Расчет сил резанья

Где:

R- результативная сила

Pz- сила резания

Px- сила подачи

Py- радиальная сила

t- глубина резания

t=3 об/мин

Мощность

Из таблицы мощность двигателя станка кВт

КПД станка принимаем h=0.75, тогда мощность на приводе составляет

кВт,

что вполне достаточно для осуществления режимов резания.

8. Расчет траектории движения инструмента

Нулевая точка по оси Z находится на торце детали, а ось вращения это и есть нулевая точка по X.

Радиус инструмента =0,8 мм (из карты наладки).

Координата 5

;

;

По оси Z ноль находится на торце детали. Для вычисления точки по оси X нужно умножить на 2 и прибавить Ш62 мм, следовательно координата точки пять равна (62.9238;0)

Координата 6

;

;

Теперь чтобы найти точку по оси X нам необходимо умножить на 2 и прибавить Ш66 мм. А для нахождения точки Z мы должны из начальной точки вычесть ширину фаски, следовательно шестая координата будет равна (67.6;-3,5856).

Чтобы найти координату 7 нужно радиус инструмента умножить на 2 и прибавить Ш68 мм- это точка по X, по Z из начальной точки вычитаем 60 мм-это длина обрабатываемой площади и получаем координату 7 (69.6;-62).

9. Расчет УП

T1 M6 - Выбор инструмента, смена инструмента.

G90 G0 X500 Z50 - включаю абсолютный метод отчета, перемещение инструмента на холостом ходу.

M3 S150 F.2 - Задание числа оборотов шпинделя и подачи, найденных в расчетах режимов, включение оборотов шпинделя по часовой стрелке.

X70 Z5 - Перемещение инструмента на холостом ходу, подвод инструмента к координатам.

X0 - смещение инструмента по оси X.

G1 Z0 - Включение траектории движения резца.

X62.9238 - смещение резца по оси X.

X67.6 Z-3.5856 - смещение резца по оси X и Z.

X69.6 Z-62- смещение резца по оси X и Z.

X77.6 Z-62- смещение резца по оси X и Z.

G0 X500 Z50 - Перемещения инструмента на холостом ходу.

M30 - Конец программы, возврат в начало.

10. Распечатка УП

D75.028 MK68MP

G54 T1 D1 M6 M8

LIM S=500

N1 G96 S110 M3

N2 G0 Z15

N3 X80 M0

N4 X72

N5 G1 Z0 F0.24

N6 X73 Z15 F2

N7 X66

N8 Z0 F.24

N9 X67 Z15 F2

N10 X60

N11 Z0 F.24

N12 X61 Z15 F2

N 3 X54

N14 Z0 F.24

N15 X55 Z15 F2

N16 X48

N17 Z0 F.24

N18 X49 Z15 F2

N19 X42

N20 Z0 F.24

N21 X43 Z15 F2

N22 X35

N23 Z0 F.24

N24 X72

N25 G1 Z-60 F0.25

N26 X73 Z-59

N27 G0 Z1

N28 X68

N29 G1 X69.875 Z-60 F0.25

N30 X70.875 Z-59

N31 G0 Z1

N32 X61

N33 G1 Z0 F0.22

N34 X68 Z-5.5

N35 G0 Z0

N36 X61

N37 G1 Z0 F0.22

N38 X68 Z-5.5

N39 G0 Z0

N40 X67

N41 G1 X68.4 Z-60.1 F0.22

N42 X75

N43 X77 Z-61.5

N44 X80

N45 G0 X600 Z200 G95 G53 M5

N46 M1

N47 G55 T2 D1 M6 M8 ;ROMB R=0.4

N48 G97 S350 M3

N49 G0 Z0

N50 X70

N51 X66.253

N52 G1 X68.134 Z-60.2 F0.22

N53 X75

N54 X77 Z-61.5

N55 X80

N56 G0 X600 Z200 G95 G53 M5

N57 M1

N58 G56 T3 D1 M6 M8

N59 G97 S350 M3

N60 G0 Z1

N61 X70

N62 CYCLE97(3.5,0,0,52,65.963,67.588,1,1,1.63,0.03,0,0,20,1,1,1)

N63 S20 M0

N64 G0 X400

N65 Z40 M0

N66 S450 M0

N67 M5 M2

G0 - при ускоренном ходе

G1 - Линейная интерполяция

G53 - Отсутствие смещения координат

G54 - Смещение начало системы координат №1

G55 - Смещение нуля

G56 - Смещение нуля

G90 - Отсутствие смещения координат

G95 - Подача

G97 - Ограничение подачи

M0 - Технический останов

M1 - Технический останов по требованию

M2 - Конец программы, возврат в начало

M3 - Включение вращения шпинделя по часовой стрелке

M5 - Останов шпинделя

M6 - Смена инструмента

M8 - Включение СОЖ

11. Корректировка размеров и режимов резанья

В области управления OFFSET PARAM можно зафиксировать необходимые для работы станка параметры.

При создании программы для обработки детали длины инструмента или радиус резцов не должны учитываться. Программирование размеров детали осуществляется напрямую, к примеру, по рабочему чертежу.

Параметры инструмента вводятся отдельно в специальную область данных.

В программе лишь вызывается необходимый инструмент с его данными коррекции. Коррекции радиуса инструмента: G41, G42. Должен быть активен инструмент с соответствующим номером D. Коррекция радиуса инструмента (коррекция радиуса резца) включается через G41/G42. При этом СЧПУ автоматически вычисляет для соответствующего актуального радиуса инструмента необходимые эквидистантные траектории инструмента к запрограммированному контуру. G18 должна быть активна.

Примечание: Выбор может осуществляться только при линейной интерполяции (G0, G1). Запрограммировать обе оси. Если указывается только одна ось, то вторая ось автоматически дополняется последним запрограммированным значением.

деталь легированный сталь резание

Размещено на Allbest.ru