Вибір обладнання, приспосіблень, ріжучого і вимірювального інструменту

Модель верстата для всіх видів оброблення вибирають послідовно за трьома критеріями:

1) видом виконуваних робіт;

2) параметрами робочої зони;

3) потужністю головного приводу.

Вибираючи моделі верстата за критерієм потужності головного приводу, належить виконувати умову

 

де . - потужність головного приводу верстата, кВт.

Після вибору моделі верстата необхідно уточнити розрахункові режими різання за його паспортними характеристиками. Прийняті за паспортом верстата режими різання повинні бути меншими за розрахункові (з максимально допустимим перевищенням не більш як 10 %). Інакше необхідно перерахувати потужність різання з подальшою перевіркою потужності приводу верстата.

Загалом алгоритм вибору моделі верстата є таким:

1. Визначити характер оброблення (чорновий, напівчистовий тощо).

2. Визначити геометричні параметри оброблення (довжину, діаметр, глибину, ширину тощо).

3. Вибрати різальний інструмент (інструменти), конструктивні і геометричні параметри його різальної та робочої частин.

4. Призначити середнє значення стійкості інструмента Т, враховуючи можливість багатоінструментного оброблення.

5. Призначити глибину різання t.

6. Призначити осьову подачу (подачу на зубець - для операцій

фрезування).

7. Визначити швидкість різання v та частоту обертання n.

8. Визначити силу різання ().

9. Визначити крутний момент (для операцій свердління, розсвердлювання, зенкерування, розвертання, фрезування).

10. Визначити ефективну потужність різання .

11. Якщо на переході заготовку обробляють за допомогою багатоінструментного налагодження, повторити пп. 1-10 алгоритму для усіх інших інструментів налагодження з визначенням сумарної ефективної потужності різання .

12. Якщо операція має більше ніж один перехід, повторити пп. 1-11 алгоритму для усіх інших переходів з визначенням сумарної ефективної потужності різання .

13. Визначити фактичну потужність різання , обов’язково враховуючи одночасність роботи кількох інструментів (у разі використання багатоінструментного налагодження) і/чи кількох робочих органів верстата шпиндельних бабок, стійок, супортів тощо).

14. За фактичною потужністю різання вибрати модель верстата і враховуючи вид робіт та параметри робочої зони верстата).

15. Уточнити режими різання, відповідно до паспорту вибраного верстата ( ( ), n)

Необхідно пам’ятати, що усі інструменти, які об’єднані разом в одне інструментальне налагодження чи на одному робочому органі верстата, працюють з однаковою подачею та частотою обертання. Різняться лише їх швидкості різання, які залежать від оброблюваного діаметра чи робочого діаметра інструмента. Режими різання під час багатоінструментного оброблення встановлюють за лімітним інструментом.

16. Якщо уточнені у п. 15 алгоритму режими різання відрізняються від розрахункових у бік збільшення, то за пунктами 6-12 алгоритму перевірити фактичну потужність різання. Якщо після перерахунку виявиться, що привід верстата не забезпечує фактичної потужності різання, необхідно зменшити паспортні значення подачі на оберт (хвилинної подачі) та/або частоти обертання чи вибрати модель верстата з більшою потужністю різання.

За описаним алгоритмом необхідно розрахувати режими різання, вибрати різальний інструмент та модель верстата для однієї операції розроблюваного технологічного процесу.

Для забезпечення високої продуктивності оброблення в умовах масового й великосерійного виробництва доцільним є використання агрегатних верстатів. Технологічна характеристика агрегатного верстата значною мірою визначається під час розроблення технологічного процесу. До факторів, від яких залежить технологічна характеристика, необхідно зарахувати:

1) характер технологічної операції;

2) кількість позицій оброблення;

3) кількість шпинделів інструментального налагодження;

4) швидкість різання та подачі кожного інструмента;

5) сила і потужність різання;

6) деякі інші особливості, які визначають особливості оброблення з використанням агрегатних верстатів.

Технологічна характеристика верстата і конструктивні особливості оброблюваної заготовки (деталі) дають можливість визначити компоновку агрегатного верстата, яка характеризується розташуванням заготовки у робочій зоні, наявністю і конструкцією транспортного пристрою для переміщення заготовки з позиції на позицію, а також взаємним розташуванням вузлів верстата у компоновці. До найрозповсюдженіших компоновок належать:

• вертикальне і горизонтальне розташування силових механізмів за характером здійснення ними робочої подачі;

• нерухоме розташування оброблюваної заготовки чи переміщення її з позиції на позицію за допомогою транспортних засобів з вертикальною чи горизонтальною віссю повороту.

Зокрема, агрегатний верстат вертикальної компоновки - це верстат зі стійкою, на якій змонтовано силовий вузол (силову головку), який переміщується для здійснення робочої подачі у вертикальному напрямі і пришвидшеного підведення інструментів. Стійку можна змонтувати зі станиною для встановлення стаціонарного пристрою (для оброблення нерухомої заготовки) чи з поворотним столом, який дає змогу обробляти заготовку у декількох позиціях: Горизонтальний агрегатний верстат також можна змонтувати зі стаціонарним пристроєм чи з поворотним барабаном, який дає змогу здійснювати багатопозиційне оброблення. Горизонтальні та вертикальні верстати зі стаціонарними пристроями призначені, як правило, для оброблення заготовок великогабаритних деталей. Найчастіше використовуються горизонтальні та вертикальні агрегатні верстати з поворотними пристроями для багатопозиційного оброблення.

Вибравши компоновку верстата, за даними технологічної характеристики (швидкість різання і подачі, потужності різання, ходів робочих і прискорених переміщень), необхідно підібрати його нормалізовані вузли. Цю роботу доцільно виконувати у такій послідовності:

• за лімітованою продуктивністю, подачею і сумарним зусиллям подачі на всіх позиціях підібрати силовий стіл;

• за ефективною потужністю різання і частотою обертання шпинделів підібрати силову бабку приводу головного руху;

• за кількістю позицій оброблення підібрати відповідний транспортний засіб - поворотний стіл чи барабан.

Точність верстатів з числовим програмним керуванням (ЧПК) співрозмірна з точністю спеціалізованих верстатів, причому їхня продуктивність до 5 разів вища за продуктивність верстатів загального призначення. Сфера застосування верстатів з ЧПК достатньо широка за характером технологічних операцій та типом виробництва, у якому їх використовують, зокрема:

• верстати з ЧПК токарної групи застосовуються у масовому, серійному та одиничному виробництві;

• фрезерні, свердлильні і розточувальні верстати з ЧПК - у серійному та одиничному виробництві;

• шліфувальні верстати з ЧПК - у серійному виробництві.

До основних умов доцільності застосування верстатів з ЧПК можна зарахувати:

• оброблення поверхонь складної геометричної форми, які вимагають використання декількох послідовно працюючих інструментів, а також оброблення групи отворів на свердлильних і розточувальних верстатах; ці види оброблення можна виконати на верстатах з ЧПК без виготовлення спеціального технологічного оснащення (кондукторів, копірів тощо), яке зазвичай використовується на універсальних верстатах;

• необхідність побудови технологічного процесу за принципом концентрації операцій;

• необхідність зменшення частки допоміжного часу на прийоми керування верстатом, пов’язані зі зміною режимів різання, переходом на оброблення іншої поверхні, зміною різального інструмента тощо;

• оброблення декількох заготовок однотипних деталей на одному верстаті в умовах серійного виробництва; у цьому разі з’являється можливість скорочення часу на переналагодження верстата;

• можливість скорочення кількості робітників (операторів) запровадженням багатоверстатного обслуговування.