Алгоритм розроблення програмного файлу до завдання

1. Завдання початкових даних – діаметральних і лінійних розмірів.

2. Вибір матеріалу ріжучої частини і геометричних параметрів фрези. Матеріал ріжучої частини фрези вибирають в залежності від властивостей матеріалу, що оброблюється, і виду фрезерування у довідковій літературі [2, табл. 9, с. 206, табл. 14, с. 235, табл. 17, с. 251, табл. 19, с. 267, табл. 28, с. 294, табл. 31, с. 317, табл. 40, с. 354]. Перевагу слід віддавати матеріалам, що забезпечують більш високі швидкості різання.

Габаритні розміри фрези вибирають наступнім чином. При циліндричному фрезеруванні діаметр фрези вибирають в залежності від глибини різання, а довжину фрези – від ширини фрезерування:

- при мм –  мм;

- при мм –  мм;

- при мм –  мм.

Ширина фрези повинна бути на 5-10 мм більше ширини поверхні, що оброблюється.

При торцевому фрезеруванні діаметр фрези розраховують за формулою:

 

                                         ,                                  (44)

де В – ширина фрезерування.

 

При роботі кінцевими (або шпонковими) фрезами діаметр фрези дорівнює ширині оброблюваного паза.

Число зубів:

- для фрези з дрібним зубом – ;                             (45)

- для фрези з крупним зубом – .                         (46)

Визначивши габаритні параметри фрези, вибирають фрезу, розміри якої збігаються або близькі до розрахункових,за довідковою літературою [1, табл.74-109, с.256-273; 2, табл.7, с.205, табл. 16, с. 250, табл. 27, с. 293, табл. 30, с. 316, табл. 35, с. 340, табл. 39, с. 353] або за ГОСТ.

Геометричні параметри ріжучої частини фрези вибирають за довідковою літературою [2, табл. 10, с. 207-208, табл. 18, с. 251, табл. 20, с. 268, табл. 29, с. 294, табл. 32, с. 317, табл. 33, с. 329, табл. 34, с. 336, табл. 36, с. 340, табл. 37-38, с. 346, табл. 41, с. 354] в залежності від властивостей оброблюваного та інструментального матеріалів і типу фрези.

3. Призначення глибини різання і ширини фрезерування.

Глибину різання встановлюють за можливістю максимальною, що дорівнює припуску на оброблення різанням, за винятком випадків підвищених вимог до точності і шорсткості обробленої поверхні, коли оброблення ведуть за два і більше проходів.

Кількість проходів і глибину різання для кожного проходу визначають так само, як і при точінні. При розрахунку глибини різання і ширини фрезерування необхідно особливу увагу звернути на їх взаємне розташування при різних видах фрезерування [1; 2].

4. Призначення подачі.

При чорновому фрезеруванні подачу призначають на один зуб фрези S_z за довідковою літературою [1, табл.75-78, с.403-405] в залежності від типу фрези, її розмірів і матеріалу ріжучої частини, від глибини різання, жорсткості технологічної системи і потужності верстату.

При чистовому фрезеруванні подачу вибирають на один оборот фрези S_o за довідковою літературою [1, табл.78-80, с.405-406] в залежності від шорсткості оброблюваної поверхні, матеріалу ріжучої частини фрези і матеріалу оброблюваної деталі, з подальшим визначенням S_z:

 

                                                                                            (47)

 

5. Розрахунок швидкості різання.

Швидкість різання розраховують за формулою:

 

                                      .                               (48)

 

Значення постійного коефіцієнта С_v і показників ступеня Y _v, m, x_v, y_v, i_v, p_v визначають за довідковою літературою [1, табл.81, с.407-410].

Значення періоду стійкості Т визначають задовідковою літературою [1, табл.82, с.411] в залежності від типу фрези і її діаметру.

Величину поправочного коефіцієнту на швидкість різання, що враховує відмінність від табличних умов різання, визначають за формулою:

 

                                          ,                                   (49)

 

Значення коефіцієнтів k _mv, k _nv, k _iv вибираютьзадовідковою літературою [1, табл.1-6, с.358-361].

6. Визначення частоти обертання шпинделя.

Частоту обертання шпинделя (хв^-1) визначають за формулою:

 

                                               .                                        (50)

 

Коректують значення n за паспортом верстату. Слід приймати найближче менше значення .

За прийнятим значенням n_вер визначають дійсну швидкість різання:

 

                                              .                                      (51)

 

7. Визначення величини хвилинної подачі.

Розрахункове значення хвилинної подачі (мм/хв) визначають за наступною формулою:

 

                                                                                  (52)

 

Коректують величину S_min за паспортом верстату. Слід приймати найближче менше значення . За прийнятим значенням  визначають дійсне значення подачі на зуб фрези:

 

                                     .                                       (53)

 

8. Визначення величини окружної сили.

Величину окружний сили різання при фрезеруванні розраховують за формулою:

 

                                  .                          (54)

 

Значення постійної С_р і показників ступеня визначають за довідковою літературою [1, табл. 83, с. 412]. Поправочний коефіцієнт  також визначають за довідковою літературою [1, табл. 9-10, с. 362-363] в залежності від матеріалу, що оброблюється.

9. Перевірка розрахованих режимів різання задопустимими показниками.

9.1. За потужністю приводу головного руху.

Сутність перевірки полягає в тому, що визначають ефективну потужність різання:

                                              .                                      (55)

 

і коефіцієнт використання верстату за потужністю:

 

                                                .                                        (56)

 

Величина коефіцієнта К_N повинна бути менше або дорівнювати одиниці. Допускається перевантаження не більше ніж на 5%. В іншому випадку проводять коригування швидкості різання за формулою:

 

                                          .                                  (57)

 

9.2. За міцністю приводу головного руху.

Визначають величину обертового моменту на шпинделі:

 

                                             .                                     (58)

 

Розрахункове значення М_різ порівнюють з допустимим значенням величини моменту на шпинделі верстату. При цьому повинна виконуватися нерівність:

 

                                             .                                      (59)

 

В іншому випадку коректують величину подачі, зменшуючи її.

9.3. За міцністю механізму подач.

Спочатку визначають величину сили Р_н, який може здолати механізмом подач при різанні:

- при зустрічному циліндричному фрезеруванні:

 

                                         ;                                  (60)

 

- при попутному циліндричному фрезеруванні:

 

                                         ;                                  (61)

 

- при симетричному торцевому фрезеруванні:

 

                                         ;                                  (62)

 

- при несиметричному зустрічному фрезеруванні:

 

                                         ;                                  (63)

- при несиметричному попутному торцевому фрезеруванні:

 

                                        .                                 (64)

 

Отримане значення сили Р_н порівнюють з допустимим значенням цієї сили на верстаті. При цьому повинна виконуватися нерівність:

 

                                               .                                       (65)

 

В іншому випадку зменшують значення подачі.

10. Визначення основного часу.

 

Основний технологічний час (хв.) при фрезеруванні визначають за формулою:

 

                                               ,                                        (66)

де L – довжина робочого ходу інструменту у напрямку подачі, мм:

                                        ,                                 (67)

де L _д – довжина поверхні, що фрезерується, мм;

l _вр – величина врізання інструменту, мм:

- при торцевому фрезеруванні «зміщеним» методом:

                                              ;                                      (68)

- при чистовому торцевому фрезеруванні:

                                                ;                                         (69)

- при фрезеруванні циліндричними і дисковими фрезами:

                                         ;                                  (70)

- при фрезеруванні пазу кінцевою фрезою:

                                                 ;                                         (71)

l _пер – величина перебігу інструменту – приймається 1..5 мм.

 

11. Виконати дослідження режимів фрезерувального оброблення від швидкості різання. Необхідно задати швидкість різання варіаційною, а подачу і глибину різання – постійними величинами. Виконати дослідження сил різання і потужності різання від швидкості різання. Побудувати графічні залежності.

12. Виконати дослідження режимів фрезерувального оброблення від подачі. Необхідно поставити подачу варіаційною, а швидкість різання і глибину різання – постійними величинами. Виконати дослідження силрізання і потужності від подачі. Побудувати відповідні графічні залежності.

13. Виконати дослідження режимів фрезерувального оброблення від глибини різання. Необхідно задати глибину різання варіаційною, а подачу і швидкість різання – постійними величинами. Виконати дослідження сил різання і потужності від глибини різання. Побудувати графічні залежності.

14. Зробити висновки за результатами досліджень сил різання і потужності від режимів фрезерувального оброблення.

 

Контрольні питання

 

1. Який порядок виконання завдання розрахунку і моделювання режимів фрезерувального оброблення?

2. У чому сенс перевірочних розрахунків в режимній частині?

3. За якими критеріями оцінюється ефективність оброблення?

4. Які контрольовані енергосилові параметри цікавлять дослідника при виконанні моделювання режимів різання?

 

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 5

 

 

Розробка електронної таблиці для визначення типу виробництва

 

Мета роботи: отримати практичні навички визначення програми випуску заданої деталі для певних виробничих умов засобами електронних таблиць.

 

Стислі теоретичні відомості

 

Тип виробництва згідно з ГОСТ 3.1108-74 характеризується коефіцієнтом закріплення операцій, який визначає кількість різних операцій з оброблення однієї або декількох деталей, закріплених за одним робочим місцем протягом певного планового проміжку часу (одного місяця):

 

                                           ,                                   (72)

де O – число різних операцій за один місяць;

Р – число робочих місць, на яких виконуються різні операції;

К_вер – кількість верстатів, встановлених на ділянці.

 

Згідно з ГОСТ 3.1108-74 для кожного типу виробництва відповідають наступні значення коефіцієнту закріплення операцій:

- для масового виробництва ;

- для багатосерійного виробництва ;

- для середньосерійного виробництва ;

- для дрібносерійного виробництва ;

- для одиничного виробництва K_зо не регламентується.

 

Таблиця 5.1– Вихідні дані для завдання

№ варіанту	Тип виробництва	Режим роботи підприємства
1	Середньосерійне	Двозмінна
2	Масове	Однозмінна
3	Дрібносерійне	Тризмінна
4	Середньосерійне	Однозмінна
5	Одиничне	Двозмінна
6	Багатосерійне	Тризмінна
7	Дрібносерійне	Однозмінна
8	Багатосерійне	Двозмінна
9	Масове	Тризмінна
10	Одиничне	Однозмінна

 

Порядок розв’язання задачі

1. Розробити маршрут оброблення заданої деталі.

2. Виконати нормування технологічних операцій, використовуючи результати розрахунків завдання лабораторних робіт 2, 3 і 4. На інші технологічні операції виконати нормування за довідковими даними [3].

3. Розробити програмний файл для визначення програми випуску заданої деталі для заданих умов виробництва.

4. Визначити програму випуску заданої деталі за коефіцієнтом закріплення операцій (для заданих умов виробництва). Побудувати діаграму завантаження металорізального обладнання.

5. Програмний файл, який містить електронну таблицю для розрахунку коефіцієнта закріплення операцій, діаграму завантаження устаткування і результати розрахунків вивести на друк, зробити висновки.