Назначение станка; особенности компоновки станка, рабочая зона станка, устройство станка

17А20ПФ40, общий вид, которого показан на рисунке 1, предназначен для токарной обработки наружных и внутренних цилиндрических, конических, сферических и торцевых поверхностей деталей типа тел вращения со ступенчатым и криволинейным профилем, а также для нарезания резьб в автоматическом режиме. Данный станок применяется преимущественно в крупносерийном и массовом производстве для обработки больших партий деталей.

Станок 17А20ПФ40 (рисунок 1). В состав РТК входят: токарный патронно-центровой станок с ЧПУ мод. (поз. 1); встроенный в станок ПР мод. М10П62.01 или ПР напольного типа мод. М20П40.01 (поз. 2), тактовый стол типа СТ220 (поз. 3), на платформы (поз. 4) которого устанавливаются в ориентированном виде заготовки; инструментальный магазин барабанного типа (поз. 5) с набором сменных режущих блоков, автоматически устанавливаемых в револьверной головке станка при помощи ПР; устройства ЧПУ станка (поз. 6) различного типа с возможностью оперативной подготовки и редактирования управляющих программ и ПР (поз. 7) типа «Контур-1», объединенных в единую систему управления РТК, тара для стружки (поз. 8). отводимой конвейером (поз. 9) из рабочей зоны станка. При работе данного РТК в составе ГПС он дополнительно оснащается устройствами для активного контроля обрабатываемого изделия при помощи измерительной щуповой головки, установленной на инструментальном диске револьверного суппорта станка, а также устройствами для измерения и контроля инструментов с их автоматической заменой при износе или поломке.

 

 

Рисунок 7 Общий вид станка

 

 

Рисунок 8 Компоновка станка 17А20ПФ40

Компоновка станка:

1 – шпиндельная бабка; 2 –задняя бабка; 3 – станина; 4 – коробка скоростей;

5 – шпиндель; 6 – направляющие; 7 – револьверная головка; 8 - суппорт

2.2 Методы образования поверхностей деталей на станке, формообразующие движения

Поверхности на токарном-многоцелевом станке формируются технологическим методом формирования поверхности заготовок точением,сверлением, или фрезерованием характеризуюшимися наличием 2-х движений: вращательным движением заготовки (скорость резания) и поступательным движением режущего инструмента (движение подачи).

Производящие линии для поверхностей, получаемых на данном станке, образуются двумя методами:следа и копирования.

Метод следа (рисунок....) заключается в том, что форма производящей линии получается как след, оставленный материальной точкой режущего лезвия инструмента на обработанной поверхности при относительном смещении заготовки и инструмента.

1-образующая линия, 2-направляющая линия

Рисунок 9 –Метод следа

Метод копирования (рисунок...) заключается в том, что производящая линия полностью соответствует по форме и размерам режущей кромке инструмента. При этом методе используют фасонный инструмент.

Рисунок 10 –Метод копирования

 

Технологические возможности станка

На станках данного класса изготавливаются детали из прутка, представляемых собой тела вращения сложной конфигурации, с применением различных токарных, сверлильных, расточных, резьбонарезных и других инструментов. Весь инструмент на станке крепится в револьверной головке, установленной на продольном суппорте. Инструмент расположен в необходимой по технологическому процессу последовательности обработки.

 

 

n

n

n

S

S

S

 

сверление зенкерование развертывание

 

Рисунок 11-Эскизы операций сверления, зенкерования, развертывания

 

Рисунок 12-Эскизы выполняемых операций точения

 

 

Рисунок 13. Обработка плоскости концевой фрезой.

 

 

На станках данной группы чаше всего обрабатываются цилиндрические поверхности 1, торцовые поверхности 2, токарные станки позволяют нарезать резьбу 3, обрабатывать конусную поверхность 4, а также сферическую поверхность 5. Это основные элементы (рисунок 2), которые обрабатываются на станках данной группы.

 

Рисунок 14Типовые элементарные поверхности, обрабатываемые на станках данной группы.

 

 

Оценка технического уровнястанка

Расчёт параметров режимов резания

Точение

Согласно паспорту станка модели 1П365 наибольший диаметр заготовки, устанавливаемой в патроне -365мм. В качестве обрабатываемого материала принимаем сталь ШХ15 с твёрдостью 179 – 207 НВ, =730 МПа. Расчет по [4, стр. 263].

Определяем скорость резания для точения:

V=C_v/(T^m*t^x*S^y)*k_v; (1)

где = 420- коэффициент скорости;

T =35 мин.- стойкость лимитирующего инструмента;

t=0.3мм.- глубина резания;

s = 0,30 об/мин.- подача

x=0.15;

y = 0,5;

m = 0,2;

k_v-коэффициент;

= ∙ ∙ (2)

где – коэффициент на обрабатываемый материал;

– коэффициент на инструментальный материал, =1,15;

– коэффициент, учитывающий глубину сверления =0,6.

= . , (3)

где =1- коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости;

= 0,9- показатель степени.

= 1∙ = 1

=1∙1,15∙0,6 = 0,7.

Определяем силу резания:

, (4)

где -постоянная;

-длина лезвия резца;

-подача;

-скорость резания;

-поправочный коэффициент.

k_p=k_Mp*k_фр*k_Yp*k_лр*k_гр, (5)

к_мр-поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости;

k_фр -поправочный коэффициент, учитывающий влияние главного угла в плане;

k_Yp -поправочный коэффициент, учитывающий влияние переднего угла;

k_лр - поправочный коэффициент, учитывающий влияние угла наклона главного лезвия;

k_гр - поправочный коэффициент, учитывающий влияние радиуса при вершине.

Для тангенциальной составляющей P_z:

Ср=200, х=1, у=0.75, n=0, к_мр=0.96, k_фр=1.0, k_Yp=1.0, k_лр=1.0, к_rр=0.93

kp=0.96 0.93=0.8928

Для радиальной составляющей P_у:

Ср=125, х=0.9, у=0.75, n=0,k_фр=1.0, k_Yp=1.0, k_лр=1.0, к_rр=0.82

k_p=1.0*1.0*1.0* 0.82=0.82

Для осевой составляющей P_x:

Ср=67, х=1.2, у=0.65, n=0, k_фр=1.0, k_Yp=1.0, k_лр=1.0, к_rр=0.1

k_p=1.0*1.0*1.0* 1.0=1.0

Сверление

Скорость резания при сверлении:

V=C_v*D^q/(T^m*s^y)*k_v, (6)

где -коэффициент скорости;

q=0.4, y=0.70, m=0.20-показатели степени;

T=45мин.-период стойкости инструмента;

t=10мм.-глубина сверления;

D=20мм-диаметр сверла;

s=0.2мм/об.-подача.

k_v=k_Mv*k_Nv*k_lv, (7)

где -коэффициент на обрабатываемый материял;

=1.15- коэффициент на инструментальный материал;

=1.0-коэффициент, учитывающий глубину сверления.

Крутящий момент при сверлении:

M_кр=10*C_M*D^q*s^y*k_p, (8)

где C_M =0.0345-коэффициен;

q=2.0, y=0.8-показатели степени;

k_p =0.96-коэффициент, учитывающий фактические условия обработки.

M_кр=10*0.0345 *20²*0.28^0.8*0.96=36.55 Н*м.

Осевая сила при сверлении:

, (9)

гдеС_p = 68-коэффициент осевой силы;

q=1.0, y=0.7-показатели степени;

k_p=0.96- коэффициент, учитывающий фактические условия обработки.

 

 

Определяем мощность резания:

N_e=Мкр*n/9750,(10)

частота вращения инструмента и заготовки:

n=1000*V/(3.14*D)=1000*38.44/(3.14*20)=612.10 об/мин., (11)

получаем: