2. Виды движения элементов станочного оборудования и способы их задания. Необходимость и способы определения скорости резания.

Обработка сопровождается несколькими видами движения. Обычно это поступательное или вращательное движение. То движение, которое осуществляет либо заготовка, либо инструмент, которое осуществляется с наибольшей скоростью, называется главным движением или движением резания (Dr). Все остальные движения называются движением подачи (Ds).

Главное движение называется скоростью резания. Скорость резания – скорость перемещения точки обрабатываемой поверхности относительно инструмента

V= *D*n /1000 [м/мин]

D - диаметр детали [мм]

n - число оборотов шпинделя в минуту [об/мин]

n = 1000*V/ *D

Все другие движения, совершаемые с меньшей скоростью, называются движением подачи. На каждый оборот детали инструмент смещается на So.

So = Sz*Z, Z – число зубьев, Sz [мм/зуб]

1. S_o=[мм/об]

2. S_z=[мм/зуб]- подача

Sz * z=S_o

S_мин – минутная подача

3. S_мин=S_o * n [мм/мин]

4. S_2x – [мм/двойной ход] Это хорошо вписывается в обработку строганием, долблением.

Необходимость и способы определения скорости резания.

Перед тем, как приступить к обработке детали, необходимо выбрать тип и параметры инструмента, назначить конкретные характеристики режима обработки (частота вращения шпинделя n, глубина резания t, подача S, tос). Все эти хар-ки устанавливаются при определении скорости резания

1) частота вращения шпинделя

n=1000V/(πD), мин-¹, D-диаметр заготовки

2)основное время при точении

tос=Li/(nS), мин, i-число проходов, L=l+y+∆ - длина рабочего хода резца, S- подача резца

3) Р сила резания

Нетрудно видеть, что все это легко рассчитать по известной скорости резания. В этом заключается важность определения V. От скорости резания зависит производительность.

Существует 2 способа определения V

1) Табличный способ – основан на использовании нормативных таблиц

V=Vтабл*k1*k2, k1-поправоч коэф. на марку инструм-ого материала; k2-на сост. обрабат. пов-ти

2) Расчетный метод. Более точный, учитывается большее число факторов. Получение V позволяет фактически получить оптимальные параметры.

V=(C_v/T^m * t^xv * S_o^yv) * k_v [м/мин] -для наружной и продольной обработки

T-период стойкости, t-глубина резания, S_o-подача

k_v=k_mv*k_Пv*k_yv*k_rv*k_gv*k_{cv….. -} поправочный коэф

V=(C_v/T^m * S_o^yv) * k_{v -} при отрезании, прорезании и фасонном точении

3. Автоматизированное проектирование процессов на базе ТехноПро. Принцип формирования ктп из отп, вводимые данные и порядок их обработки при проектировании.

Автоматизация технологических работ может преследовать разные цели. В одних случаях исходные данные о форме и размерах детали пере­водятся в траектории и скорости перемещения инструментов в виде управ­ляющих программ для станков с ЧПУ. В других - сводная информация о достигнутом конструкторско-технологическом состоянии производства может использоваться для принятия наиболее обоснованных решений на перспективу дальнейшего развития предприятия. Система автоматизации технологического проектирования ТехноПро не делает ни того, ни друго­го. Она предназначена для разработки маршрутно - операционного описа­ния технологических процессов. Пакет ТехноПро позволяет установить: какие операции обработки, в какой последовательности их выполнения к при каких характеристиках промежуточного и окончательного контроля приводят к получению изделия требуемого качества. Попутно решаются задачи выбора оборудования, инструмента, оснастки; выдаются готовые формы технологической документации. ТехноПро способен выполнять достаточно большой объём вычислительных, логических и справочных процедур, что делает его очень полезным инструментом для технологических служб любого предприятия.

I. Краткое описание пакета

Работа ТехноПро основана на концепции «Общего технологического процесса» (ОТП), который составлен из набора операций и переходов, как правило, более широкого, чем требуется для изготовления каждой из детален, входящих в соответствующую группу. Кроме этого, в ОТП зано­сятся условия, при выполнении которых та или иная операция (переход) может быть выбрана для использования при формировании «Конкретного. технологического процесса» (КТП).

Проектирование КТП начинается с ввода исходных, данных (разме­ры, характеристики точности и качества поверхностей), некоторые из ко­торых используются для проверки этих условий. Операция обработки вы­бирается, если должен быть выбран хотя бы один из входящих в нее пере­ходов. Поиск ведется по совладению кодовых обозначений поверхностей до тех пор, пока не будут обеспечены конечная точность и параметры ше­роховатости.

В данной работе ставится цепь первоначального ознакомления с па­кетом и освоения процедурной стороны работы с ним в режиме ввода дан­ных для технологического проектирования

II. Технологическая подготовка данных

В качестве исходного варианта возьмём конкретный пример разра­ботки технологии изготовления шейки вала. Сразу оговоримся, что в этом. примере мы не будем следовать общепринятой технологии деталей типа "Валы", а ограничимся частным случаем детали хила "Тело вращения", но конфигурации, напоминающей шейку вала (рис.1). Мы не будем также предусматривать выполнение заплечиков на ступени D1-L1, которые при установке подшипника на эту ступень при некоторых соотношениях раз­меров бывают необходимы.

Рис. 1. Эскиз детали и обозначение поверхностей Будем считать, что установка подшипника выполнятся по одной из ""переходных посадок, допустим Н7/js6 [1„ с. 199], следовательно, эта сту­пень вала, "выполняется с точностью 6 квалитета и расположением поля до­пуска js. Это единственный размер, который выполняется с достаточно высокой точностью; все другие размеры обрабатываются по 14квалитету. Поэтому пиан обработки детали в нашем случае будет строиться на основе плана обработки ступени D1. Если принять исходную точность .заготовки по 15-му квалигету,1'з общее уточнение ε = 64 [ 2, табл. 5.1] может быть , распределено по четырём этапам обработки как

ε = ε₁ ε₂ ε₃ ε₄ = 1.6 · 2.5 · 4 · 4

По таблице 5.2 [2J можно составить план обработки ступени D1 в виде

Определившийся состав видов обработки в сочетании с соотношением размеров заготовки Dзаг= 35 мм и детали D₁ = 25±0.006 мм позволяет распределить общий припуск 2Побщ=DЗзаг – dисх = 35 - 25,006= = 9.994 мм между этапами обработки. Если припуск на точение под шли­фование 2П₂ =1.2 мм, а общи припуск на шлифование 2П₃ +2П₄ =0.5мм распределить между видами шлифования 2П₃ = 0.35 мм, 2 П₄= =0.15 мм, то в результате чернового точения диаметр должен уменьшиться на 2П₁=2Побщ - ( 2П₂ + 2П₃ + 21%) = 8.294 мм. При определении 2П_общ исполь­зована величина dисх - так называемый исходный расчётный размер. Обычно за него принимают наибольший допустимый размер для охватываемых поверхностей (валов) и наименьший допустимый размер для охва­тывающих поверхностей (отверстий).

В таблице сведены результаты расчёта итерационных размеров по традиционной методике [3]. Знание межоперационных размеров необ­ходимо для контроля правильности преобразования размеров детали на различных этапах обработки. Кроме этого, любой исполнитель получает конкретную информацию о тех характеристиках изделия, которые он обя­зан обеспечить. Расчеты подобного типа часто называют расчетом технологических размерных цепей.

Пакет ТехноПро выполняет все промежуточные расчёты аналогично рассмотренному с той лишь разящей, что вместо исходного расчётного размера dисх в нём используется номинальное значение конечного размера детали ( дм нашего примера это было бы 25 мм).

Таким образом, при описании ОТП должны быть введены:

- символьные обозначения размеров детали я заготовки;

припуски, удаляемые на всех переходах, кроме первого (чернового);

-содержание переходов обработай с указанием достигаемых в ходе выполнения каждого из них квалитетов точности и параметров шерохова­тости поверхности.

Поскольку параметры различных поверхностей чаще всего обозна­чаются одними и теми же символами (L - дайна, D - диаметр, GB - габа­рит и т.д.), чтобы однозначно связать каждую из поверхности с парамет­рами, которые её характеризуют, все поверхности заменяются соответст­вующими кодами. В последующем операции и переходы обработки, пре­дусмотренные дня. любой из поверхностей, сопровождаются их кодами и отслеживаются по ним. Поверхности кодируются трехэлементным шестипозиционным кодом по структуре: Вид -Тип - порядковый Номер. Ещё поверхности кодируется в соответствии с пунктами 2 и 3 приложения. Таи поверхности для тел вращения может принимать значения: 01 - правая, 02 - левая, 09 - заготовка, а для корпусных деталей - в дополнение к этим номерам используются 03 - верхняя, 04 - нижняя, 05 - передняя, 06 - задняя. Для разделения правых и левых поверхностей используется поня­тие разделительной плоскости. Если просматривать диаметры элементов детали от правого торца налево, то разделительную плоскость можно рас­положить там, где этот диаметр начнет уменьшаться. Все поверхности, расположенные справа от нее, будут правыми, а порядковые номера им следует присваивать в направлении от разделительной поверхности к тор­цам. Правила назначения кодов приведены в приложении.

III. Составление описания ОТП

Первое, что надо сделать, это закодировать поверхности и присвоить каждой из них необходимо количество параметров;

Один из вариантов описания ОТП может иметь вид: Операция 005 Токарная

Переход 001: Установить заготовку в трехкуяачковый патрон, за­крепить

Переход 002: Точить правый торец

Код 010101, квалитет 14₅ Ra~l 2.5 мкм, припуск на GB равен 1.5 мм.

Переход 003: Точить поверхность <Е> на длине <L> мм до дат-

метра <D> мм

Код 030101. квапитет 12, Ra=12.5 мкм. Усл.1: «выч. длины» : Вычислить [Ll]==[L]+[L;03102]

Переход 004: Точить поверхность <Е> на длине <Ы> мм до диа­метра <D> мм

Код 030101, квалитет 9, Ra=3.2 мкм, припуск на D равен 1.2 мм.

Переход 005: Точить поверхность <Е> до диаметра <D> мм на длине <L> мм

Код 030102, квалитет 12, Ra=12.5 мкм.

Усл.1: «выч.диам.»:Вычислить [D]=[D;030101]-0.5 Операция 010 Шлифовальная

Переход 001: Шлифовать поверхность <Е> в размер <D> мм. на длине <L> мм

Код 030101, квалитет 7, Ra=1.25 мкм, припуск на D равен 0.35 мм,

Переход 002: Шлифовать поверхность <Е> е размер <D> <D$>mm на длине <L> мм

Код 030101, квалитет 6. Ra=0.63 мкм, припуск на D равен 0.15 мм.

Дадим несколько комментариев к описанию ОТП.

1. Во втором переходе операции 005 обрабатывается правая торцевая, по­верхность путём удаления припуска по длине детали, равного 1.5 мм.

2. В переходах 003 и 004 протачивается наружный контур обеих ступеней шейки вала до диаметра, с которого петом будет выполнено шлифование ступени 030101.

3. Пятым переходом обеспечивается получение диаметра правой ступени на 0.5 км меньше, чем левой, для облегчения установки подшипника. Заметим, что этого же можно было достичь, если вместо введённого Усл. 1 задать на диаметр припуск, равный 1 мм.

4. Преобразование диаметральных размеров детали по мере выполнения каждого очередного этапа обработки повторяет логику расчётов, меж­операционных размеров.

5. Если в условии перехода встречается один из параметров поверхности, обрабатываемой в этом переходе, этот параметр сопровождать кодом поверхности не обязательно (переходы 003 и 005).

6. В тексте условия разделение целой и дробной частей числа должно вы­полняться точкой.

Таким образом, подготовленный ОТП обеспечивает проектирование КТП с обработкой, левой ступени шейки вала до любой степени точности, но не выше 6-го квалитета, получение любых показателей чистоты по­верхности, но не лучше, чем Rа = 0.63 мкм.