Лабораторнаяработа №1
Разработкатехнологической операции механической обработки детали на токарном станке с ЧПУ16Б16Т1
Цельработы:приобретение практических навыков назначения режимов резания, механическойобработки детали и составлении программы для изготовления детали на токарномстанке с ЧПУ 16Б16Т1.
Исходныеданные:
Вариант №6.
Материалзаготовки – Чугун СЧ 20.
режим резаниедеталь инструмент
/>
Рисунок 1.1. Чертеждетали
Ходработы:
Материалзаготовки СЧ20 (технологичный материал, обладающий высокими литейнымисвойствами – хорошей жидкотекучестью, малой склонностью к усадке, НВ=170). Выбираемвид заготовки – отливка, получаемая литьем в кокиль (предполагая, чтопроизводство крупносерийное). Экономический эффект достигается благодаряустранению формовочной смеси, повышению качества отливок, их точности,уменьшению припусков на обработку, снижению трудоемкости очистки отливок.
Общий припускна сторону элементов отливки в данном случае принимаем 1,5 мм. Ввидунезначительной экономии материала и с целью упрощения конструкции кокиля,получаем заготовку без отверстия.
Методом литьяв кокиль обеспечивается точность порядка 15-го квалитета, высота неровностейпрофиля не более Rz 80 мкм.
Для обработкиповерхностей втулки составим последовательность переходов с назначением режущихинструментов:
1) Сверлитьотверстие диаметром 22 мм, так как в сплошном металле получить отверстиедругим способом невозможно. Инструмент Т1 – сверло диаметром 22 мм (ГОСТ886–67). Материал режущей части сверла – быстрорежущая сталь нормальнойпроизводительности Р6М5 (для обработки чугунов НВ
С помощьютаблиц точности обработки установили: обеспечиваемый квалитет допуска размера –12, высота неровностей профиля Rz 40 мкм. Для достижения требуемого10-го квалитета точностиприменим черновое зенкерование.
Произведемрасчет режимов резания при сверлении.
Глубинарезания:
/>
Выбираемподачу, максимально допустимую по прочности сверла:
/>
Скорость резания:
V=Cv Dq Kv/(Tm sy)=17,1∙220,25∙1,15/(1000,125∙10,4)=23,9 м/мин.
Значения коэффициентов Сv и показателей степениприведены для сверления в [1], табл. 28.
Общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающийфактические условия резания:
Кv = Кмv Киv Кlv=1,15,
где Кмv =(190/170)1,3=1,15– коэффициент на обрабатываемый материал (см. табл. 1–4);
Киv=1 –коэффициентна инструментальный материал (см. [1], табл. 6)
Кlv=1 – коэффициент, учитывающий глубину сверления ([1], табл. 31).
Частота вращения шпинделя:
n=1000v/(пD)=1000∙23,9/(3,14∙22)=346 мин-1.
Принимаем n=355 мин -1,ближайшую частоту по станку.
2)Зенкеровать диаметром 24 мм. Инструмент Т2 – зенкеп диаметром 24 мм(ГОСТ 12489–71). Материал режущей части сверла – быстрорежущая сталь нормальнойпроизводительности Р6М5 (для обработки чугунов НВ
С помощьютаблиц точности обработки установили: обеспечиваемый квалитет допуска размера –10, высота неровностей профиля Rz 40 мкм.
Произведемрасчет режимов резания при сверлении.
Глубинарезания:
t=1 мм
Выбираемподачу, максимально допустимую по прочности зенкера:
/>
Скорость резания:
V=Cv Dq Kv/(Tm tx sy)=17,1∙240,25∙1,15/(750,12510,1∙10,5)=25,4 м/мин.
Значения коэффициентов Сv и показателей степениприведены для сверления в [1], табл. 28.
Общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающийфактические условия резания:
Кv = Кмv Киv Кlv=1,15;
где Кмv =(190/170)1,3=1,15– коэффициент на обрабатываемый материал (см. табл. 1–4);
Киv=1 –коэффициентна инструментальный материал (см. [1], табл. 6)
Кlv=1 – коэффициент, учитывающий глубину сверления ([1], табл. 31).
Частота вращения шпинделя:
n=1000v/(пD)=1000∙25,4/(3,14∙24)=337 мин-1.
Принимаем n=355 мин -1,ближайшую частоту по станку.
3) Обточитьповерхности наружного контура. Инструмент Т3 – проходной резец (ГОСТ 24996–81).Выбираем отогнутый проходной резец вследствие его повышенной жесткости ивозможности вести не только обтачивание поверху, но и подрезку торцов и снятиефасок.
Главный уголв плане выбираем таким образом, чтобы инструмент имел возможность вести обработкув нескольких направлениях. Это обеспечивает ему универсальность, и какследствие сокращение числа необходимого инструмента.
Выбираеммарку твердого сплава для ВК8 для черновой обработки (обрабатываемый материалсерый чугун, НВ
С помощьютаблиц точности обработки установили: черновым точением обеспечивается квалитетдопуска 14 и высота неровностей профиля Rz 40, следовательно для обеспеченияточности наружной поверхности втулки достаточно однократного чернового прохода.
Произведемрасчет режимов резания при черновом точении.
Глубинурезания принимаем равной величине припуска на обработку:
/>.
Подача s: при черновом точении принимается максимально допустимой помощности оборудования, жесткости системы, прочности режущей пластины ипрочности державки. Рекомендуемые подачи при черновом наружном точении приведеныв [1], табл. 11:
/>
Скорость резания v, м/мин, при наружном точении:
V=Cv∙Kv/(Tm tx sy)=292∙1∙/(400,151,50,2 0,60,2)=171,48 м/мин.
Значения коэффициентов Сv и показателей степениприведены для точения в [1], табл. 17. Общий поправочный коэффициент Кv на скорость резания,учитывающий фактические условия резания условно принимаем равным 1.
Частота вращения шпинделя:
n=1000v/(пD)=1000∙171,48/(3,14∙120)=455 мин-1.
Принимаем n=500 мин -1,ближайшую частоту по станку.
4) Обработатьканавку диаметром 72 мм. Инструмент Т4 – канавочный резец. Выбираем маркутвердого сплава для ВК8 для черновой обработки (обрабатываемый материал серыйчугун, НВ
С помощьютаблиц точности обработки установили: черновым растачиванием обеспечиваетсяквалитет допуска 13 и высота неровностей профиля Rz 40, следовательно дляобеспечения точности канавки достаточно однократного чернового прохода.
Произведемрасчет режимов резания при черновом растачивании.
Глубинурезания принимаем равной величине припуска на обработку:
t=4 мм.
Подачу s принимаем прочности режущей пластины и прочности державки.Рекомендуемые подачи при черновом точении приведены в [1], табл. 12:
/>
Скорость резания v, м/мин, при растачивании:
V=Cv∙Kv/(Tm tx sy)=292∙1∙/(400,1540,2 0,60,2) ∙0,9=140,9 м/мин.
Значения коэффициентов Сv и показателей степениприведены для точения в [1], табл. 17. Общий поправочный коэффициент Кv на скорость резания,учитывающий фактические условия резания условно принимаем равным 1.
Частота вращения шпинделя:
n=1000v/(пD)=1000∙140,9/(3,14∙72)=623,2 мин-1.
Принимаем n=710 мин -1,ближайшую частоту по станку.
5) Расточитьотверстие диаметром 32. Инструмент Т3 – расточной резец (ГОСТ 20874–75).Выбираем марку твердого сплава ВК4 для чистовой обработки, так какобрабатываемый материал серый чугун, НВ
Произведемрасчет режимов резания при чистовом растачивании.
Глубинурезания принимаем равной величине припуска на обработку:
t=2 мм
Подачу s принимаем прочности режущей пластины и прочности державки.
Рекомендуемые подачи при черновом растачивании приведены в [1],табл. 14.
S=0,6 мм/об
Скорость резания v, м/мин, при растачивании:
V=Cv∙Kv/(Tm tx sy)=292∙1∙/(400,1520,2 0,60,2) ∙0,9=161,34 м/мин.
Значения коэффициентов Сv и показателей степениприведены для точения в [1], табл. 17. Общий поправочный коэффициент Кv на скорость резания,учитывающий фактические условия резания условно принимаем равным 1.
Частота вращения шпинделя:
n=1000v/(пD)=1000∙161,34/(3,14∙32)=1605,7 мин-1.
Принимаем n=1400 мин -1,ближайшую частоту по станку.
Чтобы присоставлении программы пользоваться размерами, указанными на чертеже, нулевуюточку выбираем на расстоянии 100 мм вправо от пересечения технологическихбаз вдоль оси детали
Принимаемисходную точку относительно начала координат с Х=140 Z=200 мм.Последовательность выполнения каждого перехода представим в виде схем обработкизаготовки, представляющей траектории движения центра инструмента (см рисунок 1.2).
Далеесоставим управляющую программу с выбором частоты вращения шпинделя и рабочейподачи в зависимости от выполняемого перехода.
/>
Рисунок 1.2 –Схема обработки заготовки
Составляем управляющуюпрограмму с выбором частоты вращения шпинделя и рабочей подачи в зависимости отвида выполняемого перехода:
N0 T1 (сверлодиаметром 22 мм)
N1 M3 (вращениешпинделя по часовой стрелке)
N2 M44 (IV – диапазон скоростивращения шпинделя)
N3 S04 (кодскорости вращения шпинделя – 355 мин-1)
N4 G95 (заданиеподачи, мм/об)
N5 F100 (заданиеподачи 1 мм/об)
N6 ~X0* (быстрый ходв точку с Х=0 мм)
N7 ~Z200 (быстрый ходв точку с Z=2 мм)
N8 Z-5000 (перемещениеинструмента в точку с Z=-50 мм)
N9 ~Z200 (быстрый ходв точку с Z=2 мм)
N10 Z-10000 (перемещениеинструмента в точку с Z=-100 мм)
N11 ~Z200 (быстрый ходв точку с Z=2 мм)
N12 ~X14000* (быстрый ход висходную точку)
N13 ~Z20000
N14 T2 (зенкердиаметром 24 мм)
N15 M3 (вращениешпинделя по часовой стрелке)
N16 M44 (IV – диапазон скоростивращения шпинделя)
N17 S04 (кодскорости вращения шпинделя – 355 мин-1)
N18 G95 (заданиеподачи, мм/об)
N19 F100 (заданиеподачи 1 мм/об)
N20 ~X0* (быстрый ходв точку с Х=0 мм)
N21 ~Z200 (быстрый ходв точку с Z=2 мм)
N22 Z-5000 (перемещениеинструмента в точку с Z=-50 мм)
N23 ~Z200 (быстрый ходв точку с Z=2 мм)
N24 Z-10000 (перемещениеинструмента в точку с Z=-100 мм)
N25 ~Z200 (быстрый ходв точку с Z=2 мм)
N26 ~X14000* (быстрый ход висходную точку)
N27 ~Z20000
N28 T3 (проходнойрезец)
N29 M3
N30 M44 (IV – диапазон скоростивращения шпинделя)
N31 S05 (кодскорости вращения шпинделя – 500 мин-1)
N32 G95 (заданиеподачи, мм/об)
N33 F60 (рабочаяподача 0,6 мм/об)
N34 ~X7600* (быстрый ход вточку с Х=38 мм)
N35 ~Z0 (быстрый ходв точку с Z=0 мм)
N36 Х2000
N37 ~Х6800
N38 Х7200–45 (обработкафаски 2х45 на диаметре 72 мм)
N39 Z-3600
N40 G13* (движение поокружности против часовой стрелки)
/>/>/>/>N41 Х400*
/>/>/>/>N42 Z400*
N43 Х5800*
N44 Z-7600
N45 Х200
N46 Z11600
N47 Х12000–45 (обработкафаски 2х45 на диаметре 120 мм)
N48 Z-10000
N49 ~X12200
N50 ~X14000* (быстрый ход висходную точку)
N51 ~Z20000
N52 T4 (канавочныйрезец)
N53 M3
N54 M44
N55 S06 (кодскорости вращения шпинделя – 800 мин-1)
N56 G95 (заданиеподачи, мм/об)
N57 F600 (рабочаяподача 0,6 мм/об)
N58 ~Х8200*
N59 ~Z200
N60 ~Z-7600
N61 X7200
N62 X8200
N63 ~Х8200*
N64 ~Z200
N65 ~X14000* (быстрый ход висходную точку)
N66 ~Z20000
N67 T5 (расточнойрезец)
N68 M3
N69 M44 (IV – диапазон скоростивращения шпинделя)
N70 S08 (кодскорости вращения шпинделя – 1400 мин-1)
N71 G95 (заданиеподачи, мм/об)
N72 F60 (рабочаяподача 0,1 мм/об)
N73 ~X2800* (быстрый ход вточку с Х=14 мм)
N74 ~Z0 (быстрыйход в точку с Z=0 мм)
N75 Z-2000
N76 Z200
N77 ~X3200*
N78 Z-1900
N79 G12
N80 X3000
N81 Z-2000
N82 X2200
N83 ~X2200*
N84 ~Z200*
N85 ~X14000* (быстрый ход висходную точку)
N87 M30 (конецуправляющей программы)
Вывод: приобрели практическиенавыки назначения режимов резания, механической обработки детали и составилипрограммы для изготовления детали на токарном станке с ЧПУ 16Б16Т1.