Выбор станков для отдельных операций

Станок выбирают в соответствии с характером обработки, требованиями к точности поверхности на данной операции, размерами обрабатываемой детали, масштабом производства.

Размеры станка должны соответствовать размерам обрабатываемой детали. Необходимо стремиться к максимальному использованию производственных возможностей станка, т.е. наиболее эффективной эксплуатации станка по мощности и времени, а для много позиционных - позиции и суппортов.

При выборе станка важным фактором является его стоимость и себестоимость обработки на нем детали. При прочих равных условиях отдают предпочтение более дешевому станку или станку, обеспечивающему минимальную себестоимость обработки. Если дорогому станку соответствует минимальная себестоимость обработки детали, то необходимо определить экономическую целесообразность приобретения такого станка.

При выборе станков следует также учитывать необходимость использования имеющихся в наличии станков и реальную возможность приобретения того или иного станка.

В единичном производстве применяют универсальные станки, при серийном – специализированные, а при массовом – специальные (полуавтоматы, агрегаты и др.) [14], [19], [30], [42].

РАЗРАБОТКА ОТДЕЛЬНЫХ ОПЕРАЦИЙ

При разработке отдельных операций выполняют следующие работы:

1. Выбирают базы;

2. Разбивают операцию на отдельные переходы;

3. Выбирают (или при необходимости проектируют) режущие и измерительные инструменты;

4. Выбирают или проектируют необходимые приспособления;

5. Назначают режимы резания

6. Определяют штучное время (техническую норму времени)

7. Определяют разряд квалификацию рабочего;

8. Рассчитывают потребное число станков [7], [14], [18], [23-24], [32], [35], [38].

 

Выбор баз

При выборе черновых технологических баз руководствуются следующими соображениями.

1. Базовые поверхности должны быть по возможности ровными и чистыми. Не следует брать за поверхности, на которых располагаются литники, выпоры, заусенцы и т.п.

2. Базовые поверхности должны стабильно располагаться относительно других поверхностей. Так, не следует брать за черновую базу поверхность отверстия, получаемого отливкой, т.к. расположение отверстия может изменятся из-за смещения стержня.

3. За черновые базы рекомендуется брать поверхности с минимальными припусками, или вообще не подвергаемые обработке. Это уменьшает вероятность появления брака по черноте.

4. Черновые базы при переустановке заготовки заменяют чистовыми.

Чистовые технологические базы выбирают с учетом следующих соображений.

1. Обработка должна вестись при минимальном числе баз.

2. Необходимо соблюдать принцип смещения баз, т.е. совмещать технологическую и измерительную базы. В этом случае погрешность базирования равна нулю.

3. При чистовой обработке желательно выбирать основные, а не вспомогательные базы, это обеспечивает большую точность обработки.

4. Технологическая база должна быть выбрана с учетом отсутствия деформации заготовки; это достигается соответствующим расположением базовых поверхностей и приложением к детали силы зажима.

Правильно выбранные базы (черновые и чистовые) должны обеспечить простоту и дешевизну приспособлений, удобство установки детали. [3-5], [18], [24], [34], [36].

Графические обозначения опор зажимных и установочных опор приведены в таблице 9.1.

 

Таблица 10.3

Графическое обозначение опор, зажимов и установочных устройств.

Наименование	Обозначение на видах
	спереди	сверху	снизу
Центры: неподвижный вращающийся плавающий		без обозна-чения	Без обозна- чения
Патроны поводковые
Патроны и оправки шариковые
Оправка цилиндрическая
Оправка коническая
Оправка цанговая
Опоры и люнеты: неподвижные подвижные

Продолжение таблицы 10.3

Зажимы: одиночный двойной

 

Пример схемы базирования детали можно найти в приложении № 1 (рисунок 4 – Карта эскизов).

 

Выбор режущих инструментов.

Для каждого перехода выбирают режущий инструмент. По справочной литературе определяют марку режущей части инструмента (например, твердый сплав Т15К6 или быстрорежущая сталь Р18 и др., основные размеры инструмента – сечения резца, диаметр зенкера и др.). [6], [14], [17], [26].

 

Расчет режимов резания

Режимы резания – совокупность глубины резания (t), подачи (S)и скорости резания (V).

Режимы резания (обработки) определяют: точность обработки, качество обработанной поверхности, производительность и себестоимость обработки, условия работы оборудования и рабочих.

Факторами, влияющими на выбор режима резания, являются:

– материал, форма, жесткость и прочность обрабатываемой заготовки;

– вид режущего инструмента, материал его режущей кромки, жесткость и прочность;

– способ закрепления заготовки на станке;

– мощность главного привода станка.

Режимы резания назначаются аналитическим методом, а также по справочным материалам и литературе.

Выбранный по справочникам режим резания корректируется по паспортным данным станка, проверяется по мощности и должен удовлетворять условию:

N   Nэ

где N – мощность потребная на резание, кВт;

Nэ – эффективная мощность станка, кВт (определяется по паспорту станка).

При точении и растачивании определяют силу резания P_z, Н; при сверлении, зенкеровании, круглом шлифовании определяют крутящий момент М_КР, Н∙м.

Рациональным режимом резанья будут такой режим при котором деталь требуемого качества изготовляется при минимальных затратах (с учетом затрат на инструмент) [3], [6], [14], [24], [29-30], [37].

Этот режим соответствует экономическому периоду стойкости.

Глубина резанья назначена исходя из значений минимально и максимального припуска на обработку. При сверлении глубина резанья равна половине диаметра сверла

Подачи назначаются исходя из рекомендаций справочной литературы. [3], [6], [14], [24].

При наружном продольном и поперечном точении скорость резанья рассчитывается по эмпирической формуле:

                        (10.3)

Скорость резания при центровании сверление

                                          (10.4)

Значение коэффициентов  берутся из справочной литературы [3], [6], [14], [24].

Коэффициент  является производственным коэффициентом, учитывающий влияние материала заготовки , состояние поверхности , материала инструмента

                         (10.5)

где  - учитывает влияние физико-механических свойств обрабатываемого материала и скорость резанья.

 

для сталей:

                             (10.6)

где  - поправочный коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резанья.

                Частота вращения шпинделя, об/мин

                                      (10.7)

Силу резания принято раскладывать на составляющие силы, направленные по осям координат станка (тангенциальную , радиальную  и осевую ).

При наружном, продольном и поперечном точении, растачивании, отрезании, прорезании пазов и фасонном точении эти составляющие рассчитывают по формулам

                           (10.8)

где t – глубина резанья, либо длина лезвия.

Постоянная  и показатели степени x, y, n для конкретных условий обработки находим из таблиц [3], [6], [14], [24]; для каждой из составляющей силы резания.

Главная составляющая силы резанья , по которой рассчитывается мощность, необходима для снятия стружки.

Поправочный коэффициент представляет собой произведение ряда коэффициентов

                      (10.9)

где  - поправочный коэффициент, для стали учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости

                                        (10.10)

где  - поправочные коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента на составляющие силы резанья при обработке стали и чугуна.

Мощность, затрачиваемая при резании, рассчитываем по формуле

                       (10.11)

Крутящий момент и осевая сила:

                       (10.12)

                              (10.13)

где К_р – поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия обработки:

K_p = K _мp                                     (10.14)

где K_мp              – коэффициент, учитывающий механические свойства обрабатываемого материала:

                                 (10.15)