Технология машиностроения

Устройство ЧПУ *        SIEMENS

Габариты, мм

- длина        6000

- ширина        3167

- высота        2120

Масса, кг          5465

* - станок может быть оснащен  системой ЧПУ NC-200(мод. АТ-220НЦ)

 

  На операции 005 считаю возможным использование вертикального фрезерного станка модели 6Р13Ф3-37  предназначенного для многооперационной обработки деталей. Наряду с фрезерными работами на станках можно производить точное сверление, растачивание, зенкерование и развертывание отверстий.

 

Техническая характеристика

 

Размеры рабочей поверхности стола, мм 400х1600

Наибольшее перемещение стола (продольное), мм: 1000

Наибольшее перемещение стола (поперечное), мм: 400

Наибольшее перемещение стола (вертикальное), мм: 420

Расстояние от оси горизонтального (торца вертикального) шпинделя до рабочей  поверхности стола, мм 70-500

Пределы частот вращения основного  шпинделя, мин-1: 31,5-1600

Предел подачи (продольной), мм/мин: 12,5-1600

Предел подачи (поперечной), мм/мин: 12,5-1600

Предел подачи (вертикальной), мм/мин: 4,1-530

Мощность электродвигателя главного движения, квт: 11

Мощность электродвигателя привода  подач, квт: 3

Масса обрабатываемых деталей c приспособлением, кг 300

Габариты, мм 2570х2252х2430

Масса, кг 4300

 

На операции 015 назначаем станок горизонтально-фрезерный с ЧПУ и АСИ 6906ВМФ2.

Станки модели 6906вмф2 предназначены для комплексной  обработки с одной установки  корпусных деталей средних размеров с четырех сторон в единичном, мелкосерийном и серийном производстве

Технические характеристики:

Длина рабочей поверхности стола, мм 800 
Ширина стола, мм 630 
Наибольшее перемещение по осям X,Y,Z, мм 630_630_630 
Серия 1974 
Снятие 1982 
Замена 2206ВМФ2 
ЧПУ Размер-2М 
Точность В 
Мощность 8 
Габариты 700x525x1840 
Масса 9000

 

Всё применяемое  в проекте оборудование обладает высокой производительностью. Оснащенные устройствами автоматической загрузки, выгрузки и ориентации и соединенные автоматической транспортной системой, станки позволяют добиться минимального использования ручного труда и как следствие высвобождение численности работающих.

 

5.2 Уточнение схемы установки  детали.

 

При выборе рабочих  приспособлений необходимо учитывать  тип производства. Для заданного  проектом крупносерийного типа производства необходимо применение специальных переналаживаемых автоматизированных приспособлений. В данном дипломном проекте применены приспособления с пневматическим приводом, обеспечивающие надежное удержание детали.

На операции 005, 010, 015, 020, 025, 030, 035, 040, 045 для установки  детали принимаем пневматическое приспособление с зажимом на оправку. Данное приспособление обеспечивает достаточную точностью установки заготовки как в осевом, так и в радиальном направлениях и позволяет развивать необходимые усилия зажима для её надежной фиксации.

Так как  время от времени при производстве деталей необходима переналадка  с выпуска одной детали на другую, в конструкции приспособлений предусмотрены  взаимозаменяемые базовые элементы.

Зажим приспособлений на станках производится при нажатии  кнопки на пульте управления.

На станках  с ЧПУ применяется контроль точности выполнения линейных и диаметральных  размеров с применением индикатора контакта в автоматическом режиме.

Применение  вышеописанных приспособлений позволит значительно уменьшить время на переналадку оборудования, улучшить условия труда, повысить производительность и снизить себестоимость изготовления продукции.

Считаем выбор рабочих приспособлений и  их конструкции рациональными и  удовлетворяющими требованиям организации  труда на автоматизированном участке.

5.3 Выбор режущего и измерительного инструмента

 

При работе на станках рекомендуется применять  режущий инструмент с механическим креплением твердосплавных пластин. Данные инструменты позволяют до минимума сократить вспомогательное время на наладку режущего инструмента.

Исходя  из этого, для фрезерного станка и  токарного станков выбираем фрезы  и резцы с механическим креплением пластин из твердого сплава.

Специальным режущим инструментом являются протяжка.

При обработке  деталей на токарных станках с  ЧПУ в качестве измерительного инструмента  применяется штангенциркуль и скоба, на протяжном, фрезерном и чеканочном станке специальные калибры.

Специальный измерительный инструмент применяется  лишь для контроля радиального биения. Также для контроля размера 6,9 разработано специальное контрольное приспособление.

 

6. Эскизы обработки и схемы установки

 

Разновидность эскизов  обработки является операционный эскиз, технологический эскиз и технологическая наладка. Наиболее предпочтительным для разработки является технологический эскиз. Он выполняется для каждой технологической позиции, последняя включает в себя технологические переходы первого этапа обработки. На эскизах проводят координатные оси, показывают необходимые  точки.

В основе схем установки  лежит схема базирования, представляющая рациональную простановку операционных размеров.

 

Разработаем управляющую  программу для сверлильной операции.

Операция выполняется на вертикально-фрезерном станке 6Р13Ф3-37. Система ЧПУ – 2С42-61.

 

% ПС

№1 Т1 М06 ПС

№2 Х15000 Y-18000 F3000 G9 ПС

№3 М03 ПС

№4 G18 G49 Z-4200 R0100 R1-2200 R2 2200 L81ПС

№5 М02 ПС

 

% – начало  программы

ПС –  конец кадра

№1. Установка  сверла (Т1 М06)

№2. Перемещение  сверла Х=150 мм, Y=180 мм с подачей 3000 об/мин;

торможение (G9)

№3. Включение  вращения шпинделя (М03)

№4. Коррекция  длины сверла (G18 G49) ; опускание сверла Z=-42 мм

        Рабочая подача 100 мм/мин (R0 -100), длина  рабочего хода 22 мм

(R1-2200), обработка  по постоянному циклу (L81)

№5. М02 –  конец программы

 

7. Расчет операционных размеров и размеров заготовки

 

Рассчитаем  припуски на обработку и промежуточные  предельные размеры на Æ36h11_(-0,16) мм.

Заготовка – штамповка на КГШП. Материал - сталь 35 ГОСТ 1050-88            массой 1,02 кг.

  Для данной элементарной поверхности определяем количество этапов обработки: черновой, получистовой. Черновой и получистовой этапы выполняются точением.

Для наглядности расчет диаметральных операционных размеров сопровождаем построением схемы  припусков и операционных размеров.

Расчет диаметральных  размеров в соответствии со схемой производим по формулам:

 

;

 

.

 

Минимальное значение припуска 2Z_imin при обработке наружных и внутренних цилиндрических поверхностей определяется: [3, с.5]

                                      (1)

где R_Zi-1 – высота неровностей профиля на предшествующем переходе

[14, с.21, табл.П7]; h_i-1 – глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе;  [14, с.21, табл.П7]; D_Si-1 – суммарные отклонения расположения поверхности (отклонения от параллельности, перпендикулярности, соосности, симметричности, пересечений осей, позиционное) и в некоторых случаях отклонения  формы поверхности; ε _i – погрешность установки заготовки на выполняемом переходе; [4, с.42, табл.13]   

Значение R_Z и h,  характеризующее качество поверхности штамповки, составляет 150 и 150 мкм соответственно [4,с.66, табл. 27]. Значения R_Z и h, достигаемые после механической обработки находим из [4,с.67,табл.29]. Суммарное значение пространственных отклонений для заготовок данного типа определяется:

                                    

 [14],                

где  - общее отклонение расположения заготовки, мм; - отклонение расположения заготовки при зацентровке, мм.

Коробление  заготовки находится по формуле:

где - отклонение оси детали от прямолинейности, мкм на 1 мм (удельная кривизна заготовки); l – расстояние от сечения, для которого определяем величину отклонения расположения до места крепления заготовки, мм;

,

где Т_з =0,21 мм [14, с.20]– допуск на диаметральный размер базы заготовки, использованной при центровании, мм.

 

мкм=0,051 мм;

мм.

 мм.

Для промежуточных  этапов:

,

где К_у – коэффициент уточнения:

- черновое  точение К =0,06;                                   

- получистовое  точение К = 0,05;                          

Получаем:

после чернового точения:

r₁=0,06*0,304=0,018 мм;

после получистового точения:

r₂=0,05*0,304=0,015  мм.

Значения  допусков каждого перехода принимаем  по таблицам в соответствии с квалитетом вида обработки.

В графе предельные размеры d_min получаем по расчетным размерам, округленным до точности допуска соответствующего перехода. Наибольшие предельные размеры d_mах определяются из наименьших предельных размеров прибавлением допусков соответствующих переходов.

 

Определяем  величины припусков:

2Z_{min чр} = 2 × (150 + 150 + 304) = 1208 мкм = 1,208 мм

2Z_{min пч} = 2 × (50 + 50 + 18) =236 мкм = 0,236 мм

Определяем Z_max для каждого этапа обработки по формуле:

   2Z_maxj= 2Z_minj +Т_j+Т_j-1

2Z_{max чр} = 2Z_minчр + Т_заг +Т_чр = 1,208 + 0,62+ 0,25 = 2,078 мм.

2Z_maxпч = 0,236 + 0,25+ 0,16 = 0,646 мм.

 

Все результаты произведенных расчетов сведены  в табл.2.8.

 

Таблица 2.8 Результаты расчетов припусков и предельных размеров по  технологическим переходам на обработку поверхности Ø

 

Технологические переходы обработки поверхности.	Элементы припуска, мкм			Расчетный припуск  2Z min, мкм	Допуск , мм	Предельный размер, мм		Предельные значения припусков, мм		Исполнительный размер
	RZ	T				dmin	dmax			d
Заготовка (штамповка)	150	150	304		0,62	37,694	38,314	-	-
Точение черновое	50	50	18	1,208	0,25	36,236	36,486	1,208	2,078
Точение получистовое	50	50	15	0,236	0,16	35,84	36	0,236	0,646

 

Аналогично определяются диаметральные размеры и для  остальных цилиндрических поверхностей. Конечные результаты расчета приведем в табл.2.9.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.9 Операционные диаметральные размеры

Обрабатываемая  поверхность	Технологические переходы обработки	Минимальный диаметр  Dmin, мм	Максимальный диаметр Dmax, мм	Минимальный припуск  2Zmin, мм	Допуск T, мм	Операционны й размер, мм
1	2	3	4	5	6	7
НЦП Ø	Заготовка-штамповка Точение черновое   Точение получистовое	387,694   36,236   35,84	38,314   36,486   36	-   1,208   0,236	0,62   0,25   0,16
НЦП Ø	Заготовка-штамповка Точение черновое Точение черновое	128,4 126,2 124,6	129,4 127,2 125	- 1,208 1,208	1,0 0,7 0,4
НЦП Ø	Заготовка-штамповка Точение черновое Точение получистовое	43,692 42,236 41,84	44,312 42,486 42	- 1,206 0,236	0,62 0,25 0,16	44,31
НЦП Ø	Заготовка-штамповка Точение черновое Точение черновое	58,156 56,208 54,7	58,896 56,948 55	- 1,208 1,208	0,74 0,74 0,3	58,90 56,95