Введение
Машиностроение является ведущей и важнейшей отраслью промышленности. Область применения продукции машиностроения огромна. Станкостроение является фундаментом машиностроительной индустрии. Решающую роль в изготовлении продукции играют совершенствование технологии, технологического оборудования, а также автоматизация производства.
Для того чтобы постоянно удовлетворять растущие запросы производства, машиностроение на базе новейших достижений науки и техники должно непрерывно разрабатывать новые технологические процессы, для осуществления которых нужно создавать и выпускать в необходимых количествах современные орудия труда и машины, отвечающие своему назначению при наименьшей себестоимости.
Отрасль науки, занимающаяся изучением закономерностей, действующих в процессе изготовления машин в необходимом количестве, в сочетании с качеством при наименьшей себестоимости называется, технологией машиностроения.
Серийное и мелкосерийное производства, выпускающие до 75 – 80% общей продукции машиностроения, характеризуются большими затратами рабочего времени на выполнение вспомогательных операций. Основным направлением сокращения затрат вспомогательного времени является автоматизация производственных процессов, по средствам, применения станков с числовым программным управлением (ЧПУ).
Эффективность применения станков с ЧПУ выражается в следующем:
в повышении точности размеров и формы обрабатываемых заготовок, полностью определяемых правильностью программирования и точностью автоматических перемещений соответствующих узлов станка;
в повышении производительности обработки, связанной с уменьшением доли вспомогательного времени с 70 – 80% для обычных станков с ручным управлением до 40 – 50%, а при использовании обрабатывающих центров (ОЦ) до 20 – 30%; в среднем производительность возрастает: для токарных станков – в 2–3 раза, для фрезерных – в 3–4 раза, а для ОЦ – в 5–6 раз;
в снижении себестоимости обработки, связанном с повышением производительности, понижением требований к квалификации станочника, а в ОЦ и в снижении затрат на приспособления, потребность в которых (в связи с обработкой заготовок с одного установа) значительно уменьшается.
Расширение использования станков с ЧПУ в настоящее время должно являться одним из главных направлений технического прогресса машиностроения страны.
1. Служебное назначение детали. Технологический чертеж детали
Деталь «Валик терморегулятора» является частью изделия «Муфта вязкостная», по наружному диаметру (6) D6,5 (-0,015-0,065) сопрягается с «Крышкой муфты», базируется до упора в торец (8). В канавку (4) устанавливается «Терморегулятор».
Технологический чертеж представлен на рисунке 1.
/>
Рис. 1
2. Выбор и обоснование схем базирования и установки
Поскольку деталь представляет собой тело вращения цилиндр, то с учетом длины детали используем схему установки в самоцентрирующем трехкулачковом патроне на зажим, с базированием по торцу.
Схема базирования
/>
Рис. 2
Схема установки
/>
Рис. 3
3. Выбор оборудования, инструмента и оснастки
В результате того, что деталь имеет сложную конфигурацию и требует обработки со всех сторон, выбираем многоцелевой станок с ЧПУ «Fanuc 21i-TB» типа «Токарный обрабатывающий центр»: RomiE320.
Таблица №1. Характеристики станка Romi E320
/>
Инструмент и оснастку выбираем по каталогам фирмы KennaMetall.
1. Резец подрезной чистовой (поверхности 8, 9)
/>
Рис. 5
Чертежный номер державки: MVJNL3225P16
Тип пластины: VNMG 160404 MN KC9110
Длина режущей кромки пластины: 11
Главный угол в плане: kr=90°
Угол пластины: 35°
Количество граней: 4
Радиус при вершине: 0,4 мм
Стойкость грани: 30′
Инструментальный блок: B5 11.6032/25
2. Резец подрезной черновой (поверхности 1, 2, 3, 5, 6, 8, 9)
/>
Рис. 6
Чертежный номер державки: PDJNL 32325 P15
Тип пластины: DNMG 150612 MN KC9125
Длина режущей кромки пластины: 11
Главный угол в плане: kr=93°
Угол пластины: 55°
Количество граней: 4
Радиус при вершине: 1,2 мм
Стойкость грани: 30′
Инструментальный блок: B5 11.6032/25
3. Резец канавочный (поверхность 4)
/>
Рис. 8
Чертежный номер державки: A4SML2525M0520
Тип пластины: A4G0500M05P04GMP
Длина режущей кромки пластины: 11 мм
Ширина пластины:1 мм
Количество граней: 2
Радиус при вершинах: 0,2 мм
Стойкость грани: 30′
Инструментальный блок: B5 11.6032/25
4. Резец канавочный (поверхности 7, 10, 11)
/>
Рис. 8
Чертежный номер державки: A4SML2525M0520
Тип пластины: A4G0500M05P04GMP
Длина режущей кромки пластины: 11 мм
Ширина пластины:1,5 мм--PAGE_BREAK--
Количество граней: 2
Радиус при вершинах: 0,2 мм
Стойкость грани: 30′
Инструментальный блок: B5 11.6032/25
5. Резец отрезной (поверхность 12)
/>
Рис. 8
Чертежный номер державки: A4SML2525M0520
Тип пластины: A4G0500M05P04GMP
Длина режущей кромки пластины: 11 мм
Ширина пластины:2 мм
Количество граней: 2
Радиус при вершинах: 0,2 мм
Стойкость грани: 30′
Инструментальный блок: B5 11.6032/25
4. Расчет координат опорных точек траектории движения режущего инструмента
Расчет координат опорных точек выполним для инструментального перехода 01 (позиция 1) – черновое точение поверхностей 1, 2, 3, 5, 6, 8, 9.
Таблица №2
/>
Схема траектории перемещения инструмента представлена на листе СамГТУ 3741–1308091–02.002.
5. Назначение режимов резания
Черновое точение пов-ей 1, 2, 3, 5, 6, 8, 9.
Vc=150 м/мин; fn=0,15 мм/об
D1=10 мм; />об/мин.
D1=5,3 мм; />об/мин.
Данные обороты шпинделя невозможно обеспечить на этом станке.
Предел оборотов на этом станке 3000 об/мин.
Машинное время: Тм= 1,05 мин.
Чистовое точение пов-ей 8, 9.
Vc=200 м/мин; fn=0,07 мм/об.
D1=6,5 мм; />об/мин.
Данные обороты шпинделя невозможно обеспечить на этом станке.
Предел оборотов на этом станке 3000 об/мин.
Машинное время: Тм= 0,3 мин.
Точение канавки 4.
Vc=70 м/мин; fn=0,05 мм/об.
D1=5,1 мм; />об/мин.
Данные обороты шпинделя невозможно обеспечить на этом станке.
Предел оборотов на этом станке устанавливаем 2000 об/мин.
Машинное время: Тм=0,15 мин.
Точение канавки 7, пов-тей 10, 11.
Vc=70 м/мин; fn=0,03 мм/об.
D1=3,7 мм; />об/мин.
Данные обороты шпинделя невозможно обеспечить на этом станке.
Предел оборотов на этом станке устанавливаем 1500 об/мин.
Машинное время: Тм=0,3 мин.
Отрезка (пов-ть 12).
Vc=100 м/мин; fn=0,05 мм/об.
D1=9,5 мм; />об/мин.
Данные обороты шпинделя невозможно обеспечить на этом станке.
Предел оборотов на этом станке устанавливаем 2000 об/мин.
Машинное время: Тм=0,4 мин.
Общее машинное время составит:
Тм=1,05+0,3+0,15+0,3+0,4=2,20 мин
6. Расчет технических норм времени по операциям технологического процесса
Расчет технических норм времени заключается в определении штучного времени, т.е. времени, затраченного на выполнение одной операции.
/>,
где Тм – машинное время, Тм=2,20 мин;
Твсп. – вспомогательное время;
Тобс. – время на обслуживание;
Тотд.– время на отдых.
Тобс.=3% Тм=0,03·2,20 =0,066 мин;
Тотд=8% Тм=0,08·2, 20 =0,176 мин.
Время на установку и снятие детали (3–5 мин); время на установку прутка составляет 5 минут, из одного прутка изготавливается 35–40 деталей.
Вспомогательное время: Твсп.=0,125 мин.
Тогда, штучное время составит:
Тшт=2,20 +0,066+0,176+0,125=2,6 мин.
Библиографический список
1. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х томах. Т 1. Под редакцией Косиловой А.Г. и Мещерякова Р.К. – 4-е издание, переработанное и дополненное. – М.: Машиностроение, 1986 – 496 с.
2. Маталин А.А. Технология машиностроения – Л: Машиностроение, 1985–511 с.
3. Методическое пособие. Ахматов В.А., Лившиц Б.А. Разработка технологических операции обработки деталей на станках с ЧПУ и ОЦ.
4. Корсаков В.С. Основы конструирования приспособлений – М.: Машиностроение, 1983. – 277 с., ил.
5. Каталоги фирмы KennaMetall.