Разработка нового перспективного технологического процесса по обработке детали “втулка”

Схема построения операций технологического процесса представлена            в таблице 2.8. 
 
 
 

Таблица 2.8 - Схема операций технологического процесса

№ операции	Описание операции	№ перехода	Описание перехода
1	2	3	4
005	Токарная  с ЧПУ. Черновое  точение. Станок  токарный Haas SL-10	1-3	Установка заготовки, загрузка УП
		4	Сверлить отверстие
		5	Точить поверхность
		6	Сверлить отверстие
		7	Подрезать торец
		8	Подрезать дно  отверстия
		9	Рассверлить отверстие
010	Токарная  с ЧПУ. Черновое  точение. Станок  токарный Haas SL-10	1-3	Установка заготовки, загрузка УП
		4-5	Точить поверхность
		6	Подрезать торец
		7	Точить поверхность
025	Токарная  с ЧПУ. Чистовое  точение. Станок  токарный Haas SL-10	1-3	Установка заготовки, загрузка УП
		4	Точить поверхность
		5	Точить поверхность
030	Программно-комбинированная. Чистовая  обработка. Обрабатывающий  центр Leadwell V30	1-3	Установка заготовки, загрузка УП
		4-6	Сверлить отверстие
		7-8	Развернуть  отверстие

 
 
 
 

Продолжение таблицы 2.8

1	2	3	4
040	Токарная  с ЧПУ. Чистовое  точение. Станок  токарный Haas SL-10	1-3	Установка заготовки, загрузка УП
		4	Подрезать торец
		5-10	Расточить отверстие
		12	Расточить отверстие
		14	Снять фаску
		15	Точить поверхность
		16
		17-19	Точить поверхность
		20	Подрезать торец
		24-25	Точить поверхность

 
 

       4.5 Обоснование выбора оборудования  и технологического 

                оснащения

       В крупносерийном производстве применяют в основном станки с ЧПУ, обрабатывающие центры, револьверные станки, модули. Обработка детали “корпус” осуществляется на оборудовании с ЧПУ.

       К основным условиям целесообразности применения станков с ЧПУ можно отнести следующее:

1. обработку групп отверстий на программно-комбинированных станках. Эти виды обработки могут быть выполнены на станках с ЧПУ без изготовления специальной оснастки (кондукторов, копиров и др.), которая обычно применяется на универсальных станках;
2. необходимость построения процесса по принципу концентрации операций, т. е. сосредоточения возможно большего числа однотипных видов обработки на одном рабочем месте;
3. необходимость уменьшения доли вспомогательного времени, которое  затрачивается в рассматриваемой  операции на приемы, связанные с изменением режимов резания, переходом с обработки одной поверхности на другую, сменой режущего инструмента и прочего, что обычно имеет место при последовательной обработке нескольких поверхностей на универсальных станках;
4. обработку нескольких аналогичных деталей на одном станке,  что  имеет место в условиях серийного производства. В этом случае применением станков с ЧПУ можно сократить время на переналадку оборудования.

       При сравнении с обработкой на универсальных  станках с ручным управлением, применение станков с ЧПУ более выгодно  за счёт сокращения штучного времени  на обработку. Это обеспечивает минимальные  затраты по себестоимости продукции.

       Самый точный размер обрабатываемо детали – диаметр 34,7 мм с допуском 0,1 мм. Точность позиционирования выбранного оборудования с ЧПУ составляет 5 мкм, что позволяет добиться заданной точности изготовления.

       Характеристика  токарных станков Haas серии SL: широкоуниверсальные многофункциональные токарные обрабатывающие центры для изготовления изделий общего машиностроения. Могут комплектоваться приводным инструментом. Остальные параметры данных станков приведены в таблице 2.9. 
 

Таблица 2.9 - Параметры станков Haas серии SL-10

Макс. устанавливаемый диаметр, мм	413
Макс. диаметр над револьвером, мм	203
Расстояние  между центров, мм	419
Диаметр 3-х кулачкового патрона, мм	165
Макс. диаметр обработки, мм	279
Макс. длина обработки, мм	356
Мощность  шпинделя, макс., кВт	11,2
Макс. скорость вращения, об/мин	6000
Количество  инструментальных гнезд, шт	12
Точность  позиционирования, мкм	5
Время смены инструмента, сек	1

 

       4.6 Определение режимов резания

       Для операции 025 (токарная с ЧПУ) производим аналитический расчёт режимов резания. 

Операция 025. Токарная с ЧПУ. 

Исходные  данные.

1. Станок – токарный с ЧПУ Haas SL-10.
2. Материал детали – сталь 20880-Ш.
3. Режущий инструмент – токарный проходной упорный прямой резец с пластиной из твёрдого сплава ВК8 с углом в плане 90⁰ .

 

Переход 4. 

1. Глубина  резания.

t = 0,25 мм [по чертежу]. 
 

2. Подача.

S = 0,07 мм/об [5, стр. 268, табл.14]. 

3. Скорость  резания.

                                                    V = (C_v/T^mt^xS^y)K_v,                                         (2.21)

где C_v = 317;

       T = 30 мин.;

       t = 0,25 мм;

       x = 0,15;                                                                          [5, стр. 270, табл. 17]

       m = 0,20;

       S = 0,07 мм/об.;

       y = 0,20;

      K_v = K_пv K_мvK_иv = 0,9 ^* 1 ^* 0,4 = 0,36.                            [5, стр. 263, табл.4-6]

V = (317/30^0,2*0,25^0,15*0,07^0,2) ^*0,36 = 121 м/мин. 

4. Сила  резания.

                                                   P_z = 10C_p t^xS^yVⁿK_p,                                         (2.22)

где C_p = 300;

       t = 0,25 мм;

       x= 1;                                                                                [5, стр. 275, табл. 23]

       V = 121 м/мин;

       n = - 0,15;

       S = 0,07 мм/об;

       y = 0,75;

     K_p = K_мр K_yp K_ур K_лр K_rp = 1^*0,89^*1,1^*1^*0,87 = 0,85173.  

P_z = 10^*300^* 0,25^1*0,07^0,75*121^-0,15*0,85173 = 42,34 Н. 

5. Мощность  резания.

N = P_z V/1020^*60 = 42,34^*121/1020^*60 = 0,08 кВт.

6. Частота  вращения шпинделя.

                                                   n = 1000V/ πD                                            (2.23) 

n = 1000^*121/3,14^*20 = 1926 об/мин.

Принимаем ближайшее по станку n_д = 2000 об/мин.

Фактическая скорость резания:

                                                    V_д = πDn/1000                                           (2.24)

V_д = 3,14^*20^*2000/1000 = 125,6 м/мин. 

       Для остальных операций режимы резания  выбираем по справочным данным:

[7, карты 19, 23, 24, 31, 32, 46, 47];

[7, карты 94,95]. 

Таблица 2.10 - Режимы резания, определяемые по справочным данным

Номер операции	Переход	Параметры
		S	V	Nэ
005	1	0,23 мм/об	32 м/мин	0,78 кВт
	2	0,1 мм/об	212 м/мин	2 кВт
010	1	0,065 мм/об	46 м/мин	0,78 кВт
	2	0,1 мм/об	26 м/мин	0,14 кВт
025	1	0,07 мм/об	125 м/мин	0,37 кВт
030	1	0,12 мм/об	35 м/мин	0,37 кВт
	2	0,06 мм/об	17 м/мин	1 кВт
	3	0,08 мм/об	17 м/мин	0,8 кВт
	4	0,08 мм/об	8 м/мин	0,8 кВт
	5	0,08 мм/об	17 м/мин	0,8 кВт
	6	0,01 мм/зуб	61 м/мин	1,1 кВт
040	1	0,05 мм/об	82 м/мин	1 кВт