Выбор технологического оборудования

К технологическому оборудованию по механической обработке заготовок относятся различные типы металлорежущих станков. Металлорежущие станки выбирают с учетом их основной характеристики (для токарных станков - высота линии центров и расстояние между центрами, для сверлильных - максимальный диаметр сверления и т.д.). В соответствии с габаритными размерами обрабатываемых заготовок выбирают типоразмер станка. Немаловажно учитывать и тот факт, что крупногабаритные станки для обработки мелких деталей предлагать нецелесообразно не только из-за излишней трудоемкости работы на них, дополнительных расходов электроэнергии, но и из-за потери точности при изготовлении.

Станки выбирают согласно их шифрам - условным обозначениям типа и модели из каталогов станков. Для каждой операции требуется выбрать соответствующий тип станка с перечислением основных технических характеристик (мощность электродвигатели, число оборотов шпинделя и подачи суппорта, высота резца, наибольшие диаметр и длина обрабатываемой заготовки и т.д.)

В данном технологическом процессе применяются   такие станки как токарно – винторезный с ЧПУ 16К20Ф3, координатно-сверлиьный с ЧПУ 2Р32М и вертикально врезерный 6Р13.

Токарно-винторезный станок 16К20Ф3 с устройством ЧПУ NC-210 оснащем главным приводом Mitsubishi FR-740 и двумя приводами подач HA-075 и НА-040 по оси Z и X соотвественно. Он предназначен для токарной обработки в автоматическом режиме наружных и внутренних поверхностей деталей типа тел вращения со ступенчатым и криволинейным профилем различной сложности по заранее составленной управляющей программе. Отклонение от цилиндричности 7 мк, конусности 20 мк на длине 300 мм, отклонение от прямолинейности торцевой поверхности на диаметре 300 мм - 16 мк. Область применения станка: мелкосерийное и серийное производство.

Координатно-сверлиьный с ЧПУ 2Р32М станок предназначен для обработки отверстий в крупногабаритных заготовках, а также для легкого фрезерования поверхностей и пазов, в том числе криволинейных. Класс точности станка Н. Точность обработки отверстий Н7, резьб 7Н.

Станок 6Р13 рассчитан на фрезерование, растачивание и сверление деталей любой формы из разных материалов, включая цветные металлы, сталь, чугун и всех имеющихся вариантов их сплавов. Шпиндельная головка станков оборудована специальным механизмом ручного осевого перемещения гильзы. Благодаря этому проводится обработка тех отверстий, которые располагаются под углом 45 градусов по отношению к рабочей поверхности станка. Мощность приводов данного оборудования достаточно высока, что позволяет осуществлять резы из быстрорежущей стали и использовать инструмент из сверхпрочных и твердых синтетических материалов.

2.5 Выбор вспомогательного, режущего и мерительного инструментов.
При разработке технологического процесса обработки детали большое значение, для повышения производительности и снижения себестоимости, имеет правильный выбор инструментов для  изготовления детали  и для контроля размеров. При выборе инструментов следует стремиться к применению стандартных инструментов, но если целесообразно, можно применять специальный, комбинированный или фасонный инструмент.

Режущий инструмент выбирают в зависимости от методов обработки, свойств обрабатываемого материала, требуемой точности и качеств поверхности.

Расчет режимов резания зависит от паспортных данных подобранного оборудования, от конструкции применяемого режущего инструмента, от вида, характера и условий обработки и обрабатываемого материала и т.д.

Механическая обработка восстанавливаемых деталей характеризуется определёнными особенностями, заключающимися в высокой твёрдости, неравномерности распределения припуска на обработку, неоднородности свойств обрабатываемой поверхности.

Основными видами обработки при различных методах восстановления являются токарная и шлифовальная. Токарная обработка применяется в большинстве случаев тогда, когда после восстановления размеров одним из способов (наплавка, напыление, электрические покрытия), припуск на обработку превышает 0,25 мм на сторону, а твёрдость нанесённого покрытия менее HRC 35…40.

При этом, в качестве режущего инструмента используют, как правило, резцы с пластинками из твёрдого сплава.

В данном пункте произведем расчет для двух разнохарактерных операций технологического процесса таких, как токарная и сверлильная, расчет для других операций аннологичен. Производят расчет режимов резания аналитическим и табличным методом.

Определение режимов резания на токарную операцию с ЧПУ 025 .Точить ø460 начисто с одновременной подрезкой торца, расточить ø400 начерно, расточить ø160 и ø400 начисто.

Определение глубины резания.

   Определение подачи.

S_о2=0.98·1·1·0.95·1·0.7·1·1·1·0.9=0.58 мм/об,

Чистовая обработка
К_sд=1 К_sн=1 К_sm=1.0 K_sy=0.9 K_sφ=0.6 K_su=1.0 K_sj=0.7 K_se=1.0
S_о3=0.45·1·1·0.9·0.6·0.8=0.19 мм/об.

S_о4=0.45·1·1·0.85·0.6·0.8=0.18 мм/об.

Корректируем Ч.В.Ш. по паспортным данным станка n₁=90 об/мин; n₂=220 об/мин; n₃=220 об/мин; n₄=350 об/мин;

Уточняем скорость резания по принятому числу оборотов шпинделя:

где D – обрабатываемый диаметр.

Расчет минутной подачи:

  мм/мин;

  мм/мин;

  мм/мин;

  мм/мин.

Определение мощности резания:

N_t=4.5кВт
К_пи=1.1 – коэффициент зависящий от материала инструмента.
N_рез=4.5·1.1=4.95 кВт.
N_с=N_д·η=10х0.8=8 кВт
 - условия выполнимы.

  Определение режимов резания на сверлильную операцию с ЧПУ 035 Сверлить последовательно отверстия ø17 мм, сверлить ø14,2 под резьбу М16 и сверловка двух отв. ø22.

При сверлении t=1/2 D. На чистовую обработку t=0.25 мм;

Определение подачи.

Величины частот вращения шпинделя;

Корректируем ЧВШ:

Корректируем по паспортным данным станка  n1 =1000 об/мин.,  n2=1000 об/мин., n3=800 об/мин., n4=200 об/мин.

Значение минутной подачи Sm определяют по формуле:
S_m= S_o ·
S_m1=0,29х1304=378 мм/мин.
S_m2=0,42х651=273 мм/мин.
S_m3=0,9х216=194 мм/мин.

S_m3=0,9х216=194 мм/мин.

С учетом П.Д.С. выбираем ближайшее имеюшееся на станке подачи S_ф и Ч.В.Ш. фактическое.
Для ø14,2 n=1000  S_ф= 315
Для ø17 для сверления n=1000  S_ф= 315

Для ø22 для сверления n=800  S_ф= 275

где D – обрабатываемый диаметр.

Определение мощности сверления:

N_t=4.0кВт
К_пи=1.1 – коэффициент зависящий от материала инструмента.
N_рез=4.0·1.1=4.4,4 кВт.
N_с=N_д·η=10х0.8=8 кВт.
 - условия выполнимы.