Рекомендации по разработке технологии

Для автомата 1А124 максимальный диаметр обрабатываемого прутка 24 мм. Заготовкой служит калиброванный прутковый материал. При составлении технологического процесса необходимо учитывать следующее:

1. Для снижения времени холостых ходов и упрощение порядка перемещений инструмента выбираемый порядок обработки: - сначала выполняются все операции с применением револьверной головки, затем передний и задний суппорта и последним верхний отрезной суппорт.

2. Черновые и тяжелые операции следует выполнять в первую очередь.

3. Максимально использовать работу нескольких инструментов в каждом гнезде револьверной головки;

При расстановке инструмента надо стремиться к совмещению работы инструмента. (например одновременно с обточкой можно выполнять зацентровывание детали центровым сверлом). Допускаются совмещения обработки с разных суппортов.

При этом совмещенные операции должны совпадать с черновой обработкой, чтобы не снижать чистоту и точность обработки, но не совмещать черновые и чистовые переходы, а инструмент не должен мешать друг другу.

При одновременной работе двух инструментов с одного суппорта подача берется наименьшая.

При совмещенных операциях учитываются только обороты лимити-рующих операций (операции, имеющие большую длительность). Обороты шпинделя, выполняемые при измененной скорости вращения шпинделя, должны быть приведены к основным оборотам, по которым ведется расчет. За основную частоту вращения шпинделя в минуту принимается та, при которой осуществляется наибольшее число переходов.

 

4. Револьверную головку переключать во время работы поперечных суппортов, а холостые хода (отвод и подвод)поперечных суппортов – во время работы револьверной головки.

5. Отверстие диаметром 8 мм и более сверлить с предварительной зацентровкой коротким сверлом большего размера. Центрование совмещать со снятием фасок.

Для уменьшения длины рабочих ходов при сверлении ступенчатых от-верстий, сначало обрабатывается отверстие большего диаметра, а затем меньшего.

При глубоком сверлении отверстия, для повышения стойкости инстру-мента, улучшение отвод стружки и охлаждения сверла, рекомендуется сверлить в несколько переходов. При этом порядок сверления следующий:

- первый ввод на глубину трех диаметров отверстий; - второй до двух диаметров; третий ввод на глубину одного диаметра.

6. При обработке фасонными резцами желательно работать черновым и чистовым резцами; черновым резцом рекомендуется работать с переднего поперечного суппорта.

Не рекомендуется совмещать обтачивание широким фасонным резцом со сверлением отверстий малого диаметра во избежание увода сверла, но рекомендуется совмещать со сверлением большого диаметра.

Для получения чистоты обработанной поверхности при обработке попе-речными суппортами необходимо делать выдержку инструменту без пода-чи до 10 оборотов.

7. Нарезание резьбы и накатку рифлений поверхности надо относить к черновым операциям не совмещая с другими операциями.

При нарезание резьбы число оборотов шпинделя рекомендуется брать примерно в 2 раза меньше чем при обточке (что примерно соответствует расчетным), а во время свинчивания нарезного инструмента число оборо-тов шпинделя такое же как при обточке детали.

Отвертывание, всегда, происходит после реверсирования частоты вращения шпинделя.

При нарезании резьбы с револьверного суппорта действительный профиль кулачка необходимо уменьшить на 10 - 15% за счет уменьшения конечного радиуса профиля кулачка (снизить вершину перепада подъема и схода), что позволит снизить время рабочего хода.

8. Для уменьшения времени обработки детали необходимо произво-дить подрезку торца (снятие заусенца после отрезки) следующей детали при отрезке предыдущей, что достигается при соответствующей заточке резца и перебеге резца за центр детали на 1 – 1,5 мм., что должно учитываться при подсчете рабочего хода.

9. Если на изготовление детали достаточно трех инструментов, в гнездо револьверной головки нужно вставлять инструмент через гнездо с соответствующим закреплением инструмента.

10. Первой операцией всегда - операция подачи прутка до упора и за ней первый поворот РГ относящийся к холостым ходам (при всех операциях проводимых на РГ после обработки добавлять поворот РГ равный в сотых долях дисков (лучах) = 3-3,5луча:

Порядок расчета:

1. Провести анализ детали определив поверхности обработки, материал детали, точность и чистоту обработки, вычертить эскиз и вставить в Протокол 1 и 2 составить маршрут обработки детали (очередность переходов, возможность совмещения отдельных операций), вспомогательный и режущий инструмент.

2. Составить эскизный план обработки (указать обрабатываемые поверх-ности с размерами обработки, переключение РГ, правого и левого вращения шпинделя и др.) и вставить в графы 3 и 4 «наименование переходов» и «эскизы» Протокол 1.

3. Определить длину рабочего и холостого хода каждого инструмента на каждом переходе и их значения проставить в графу 4 бланка расчета настройки (Протокол 2).

3.1. Для подачи прутка и подсчета величины заготовки ℓ_заг опреде-

ляется по формуле;

ℓ_заг = ℓд +ℓ р_+ℓ ш,

где: ℓд - длина детали по чертежу;

ℓр - припуск на отрезку равный ширине отрезного резца В = 6 мм;

ℓш = 6 – 10 мм – остаток прутка материала после отрезки в шпинделе, что позволит свободно проводить отрезку готовой детали.

3.2. Для точения с револьверного суппорта длина рабочего хода определяется по формуле:

ℓ = ℓ₁ + ℓ₂ + ℓ₃

ℓ₁ = ℓ₃ = 1 - 1,5 мм, или по таблицам справочников.

где: ℓ₂: – размер обрабатываемой поверхности (глубина резания);

ℓ₁ – величина недобега и врезания инструмента (принимается в целях без ударного подвода инструмента для всех операций);

ℓ₃– величина перебега инструмента, если это возможно по

конструкции детали;

Для обточки с поперечных суппортов длина рабочего хода определяется по формуле:

ℓ = ℓ₁ + ℓ₂ + ℓ₃,

где: ℓ₁ = ℓ₃ = 0,5-1 мм, или по справочникам;

ℓ₂ = (Ф _н – Ф _об)/2; -глубина резания;

Ф _н -начальный диаметр обрабатываемой поверхности;

Ф _об -диаметр поверхности после обработки.

Для отрезной операции принимаем рабочий ход по формуле

ℓ = ℓ₁ + ℓ₂ + ℓ₃,

где: ℓ₁ =ℓ₃ = 1 - 1,5 мм - величина подвода и отвода инструмента

ℓ₁ – величина недобега и врезания инструмента

ℓ₃ – величина перебега инструмента для снятия заусенцев и

подрезки торца.

ℓ₂= (Фпрутка / 2)+1,5 мм;

3.3. Для сверления, зенкерования, зацентровки, цекования длина рабочего хода определяется по формулам:

Для сверления и зенкерования:

ℓ = ℓ₁ + ℓ₂ + ℓ₃ ;.

где: d – диаметр сверла

ℓ₁ =1 - 1,5 мм - величина недобега и врезания инструмента;

ℓ₃ – величина перебега инструмента. Для сверла =1 / 3d –

заходная часть сверла; для зенкера =1 / 4d –заходная часть зенкера.

ℓ₂ -глубина сверления по чертежу

Для цековки длина рабочего хода по формуле:

ℓ = ℓ₁ + ℓ₂ + ℓ₃;.

где: d – диаметр сверла;

ℓ₁ = 1 - 1,5 мм; – величина недобега и врезания инструмента;

ℓ₃ = 0,5 мм величина перебега инструмента.

Рабочий ход при зацентровки ℓ = ℓ₁ + ℓ₂

где: ℓ₁ = 1 - 1,5 мм; – величина недобега и врезания инструмента

(настраивается чаще всего в комплекте с совмещенным инструментом);

ℓ₂=2÷3,5мм. - глубина зацентровки (тоже связана с совмещенным инструментом)

3.4. Длина рабочего хода при нарезание резьбы исчисляется в нитках нарезаемой резьбы переведенных в миллиметры и больше нарезаемой части детали на 1-3 нитки шага резьбы на длине обработки.

(Пример: резьба М20 Х 1.5 мм на длине 15 мм, что составит 15: 1,5.= 10, на подвод даем 1 нитку или 1,5 мм и тогда 10 +1 = 11 ставится в графу подача 11 ниток т.е. 1 нитка на один оборот шпинделя. Как только плашка дойдет до 10-й нитки шпиндель переключается на левое вращение и повышение частоты вращения шпинделя) расчет по формуле:

Длина рабочего хода при нарезание наружной резьбы нарезаемой плашкой с револьверного суппорта:

ℓ = ℓ₁ + 2ℓ₂ + ℓ₃;

где: ℓ₂ - длина резьбы,

ℓ₁ = 1 нитка - величина недобега, врезания плашки;

ℓ₃ = 1 нитка для полной резьбы (перебег части плашки).

Примечание: если после резьбы, на конструкции детали, нет канавки или есть буртик, то этот метод нарезания не подходит и надо нарезать с по-мощью резьбового резца или гребенки.

Длина рабочего хода для внутренней резьбы нарезаемой метчиков револьверного суппорта:

ℓ = ℓ₁ + 2ℓ₂ + ℓ₃;

где: ℓ₂ - длина резьбы,

ℓ₁ = ℓ₃ =1 нитка - величина недобега и перебега метчика;

Длина рабочего хода нарезания резьбы резьбовым резцом с револьверной головки рассчитывается как при точение но с учетом отвода резца после нарезки резьбы.

ℓ = ℓ₁ + 2ℓ₂ + ℓ₃;

3.5. Длина холостых ходов (быстрый подвод и отвод инструмента) определяется из разницы исходного положения инструмента (устано-вочных размеров с учетом инструмента Таблица 3.2. и 3.3.) и начала рабочего хода. При расчете холостого хода при отводе инструмента к величине подвода необходимо добавлять длину рабочего хода.

4. Определить скорость резания для всех видов обработки, руководясь табл. 3.5. и рассчитать для каждого вида обработки частоту вращения шпинделя n = мин ^-1.

где: V – табличное выбранное значение скорости резания.

При нарезание резьбы или накатке рельефа следует учесть рекомендации приведенные выше. Надо помнить о разных величинах скоростей при нарезке и при сходе инструмента с резьбы при одном рабочем пути.

Данные внести в графу 6 Протокола 2.

5. Определить необходимую подачу для каждого инструмента, руководствуясь табл. 3.5, полученные значения внести в графу 5 (при этом необходимо иметь в виду, что подача совмещенных операций, при обработке с одного суппорта, должна быть равной, а подача при нарезании резьбы равна шагу).

6. Определить количество оборотов шпинделя на каждый переход:

n _пер = ;

где: n _пер - число оборотов шпинделя на переход;

ℓ - длина рабочего хода инструмента (мм);

S – подача инструмента (мм/об).

Величина подачи S (мм / об) определяется по таблице 3.5. умножа-ется на поправочные коэффициенты (смотри справочную литературу).

Для получения высокой чистоты обрабатываемой поверхности на нуж-ной операции, при обтачивание с помощью фасонных резцов с поперечных суппортов, к расчетному числу оборотов шпинделя добавляют 10 оборотов (получим так называемый «выстой инструмента» на данной поверхности.

Полученные данные внести в графу 6 Протокола 2.

7. Определить расчетное число оборотов шпинделя на каждый переход.

Из графы 6 Протокола 2 переносятся в графу 7, те числа оборотов шпин-деля, которые подлежат учету при определении времени рабочих ходов

За основное лимитирующее число оборотов шпинделя в минуту (nосн) выбираем из расчетных и принимаем то, при котором осуществляется наибольшее число переходов (обрабатываемых поверхностей).

Так как различные переходы имеют различные обороты шпинделя в минуту, то количество оборотов шпинделя на каждом переходе не пропорционально затратам времени для выполнения этих переходов.

Поэтому для дальнейшего расчета нужно определить приведенные количества оборотов шпинделя пропорциональные затрате времени. Особенно это важно для совмещенных операций.

Приведенное число оборотов шпинделя для других операций определяется умножением действительного значения количества оборотов шпинделя на коэффициент приведения (К_прив ) Обороты шпинделя, выполняемые при измененной скорости вращения шпинделя, должны быть приведены к лимитирующим основным оборотам, по которым будет далее проводится расчет.

Коэффициент приведения равен отношению основного числа оборотов шпинделя (n осн) к числу оборотов i-го шпинделя (n i), при котором выполняется данная операция.

Коэффициент приведения определяется по формуле:

К_прив.= n осн / n i;

тогда n _{фактическая.}= К_прив.· n _{табличн. ί}

где: n _{табличн. ί} - выбираем из табл 3.5.

После этого подсчитывается количество фактических оборотов на обра-

ботку детали для каждого перехода и затем они складываются =(∑Nф),

которые являются количеством оборотов, потребных для изготовления

одной детали (n раб) при основном числе оборотов.

9. Определить время, необходимое для осуществления рабочих ходов:

t _р = 60 (∑Nф) / n;

где: t _р – время рабочих ходов в сек;

n – основное число оборотов шпинделя.

10. Определить время, затрачиваемое для выполнения холостых ходов:

t _Х = t _Х1 + t _Х2;

где: t _Х– суммарное время холостых ходов;

t _Х1 - время холостых ходов, не совмещенное с временем рабочих

ходов;

t _Х2 - время холостых ходов, совмещенное с временем рабочих

ходов других переходов. t _Х2 = (0,1-0,4) t _Х1

t _Х1 - выбирается из табл.3.4, с учетом совмещения поворота

револьверной головки с рабочими ходами:

Выбираем t _Х из таблицы 3.4.

Подача и зажим материала t _{Х подачи} =1,0 сек;

Один поворот револьверной головки t _{Х i головки} = 0,667 сек

За рабочий цикл выполняется i поворотов головки.

Тогда суммарное время поворотов револьверной головки:

∑ t _{Х головки =} t _{Х i головки} х iсек;

Последний поворот головки происходит во время отрезки и поэтому в

расчете не учитывается.

На переключение с левого вращения на правое требуется = 0,25 сек

Определяем суммарное время ∑t _{Х =} t _{Х подачи +} ∑ t _{Х головки +} t _{Х подачи;}

Длина холостого хода (ускоренного подвода и отвода) условно с допущениями и упрощениями, для всех позиций, и рассчитывается с учетом наладки и установки инструмента и размера заготовки

Кроме затрат времени на холостые хода учитывается время на отвод резца после отрезки детали, на ввод и вывод расточного резца и на ввод и вывод сверла при сверление за несколько переходов и другие движения.

Для удобства расчета времени и ходов револьверного суппорта, а также для удобства профилирования кулачка револьверного суппорта окружность заготовки кулачка делится на 100 равных частей. Из каждой точки деления проведены радиусные лучи равные повороту рычага с роликом (R = 120 мм).

На отход отрезного резца, на ввод расточного резца и на вывод выделяется по 0,03 сотых доли оборота распределительного вала на каждое движение. На ввод и вывод сверла выделяется = 3,5 сотых доли оборота распределительного вала.

После окончания операции отрезка делают добавление 3-4 сотых доли.

С учетом выше сказанного определяются сотые доли

Каждая сотая доля оборотов или каждый луч дискового кулачка револьверного суппорта соответствует одной сотой общего времени обработки детали.

11. Определить штучное время обработки одной детали по формуле:

_. T_{шт .} = t _р + t _Х.

По табл. 3.6. выбираем ближайшее значение штучного времени T_табл

Для выбора, по этой же таблице, сменных колес цепи подач, т.е. зада-

ется частота вращения распределительного вала.

За один оборот распределительного вала происходит полная обработ-

ка одной детали. Общее фактическое время обработки составит:

Т фак. = T_шт. / ∑ Т пдвод;

где: ∑ Тподвод -доля от общего времени на обработку, на подводы и

отводы всех механизмов в сотых долях. Из таблицы 3.1.

Определяем какую часть от 100 сотых долей составляет ∑ Т пдвод

(Пример: - сумму сотых долей равна =12,5, что соответствует 12,5% или 0,125 от общего времени обработки. Тогда остальная часть Тшт = 0,875 Т фак. Составив пропорцию получим полную величину – Т фак)

12. Определение начального и конечного радиуса кулачка.

Данные проставить в графах 12 и 13 Протокола 2.

Зная установочные размеры суппортов и инструмента (таблица 3.2 и 3.3), величины рабочих и холостых ходов каждого перехода можно определить величины всех радиусов.

Для определения радиусов сначала определяем наибольшее расстояние от торца РГ до торца шпинделя - ℓ _max при котором осуществляется наибольший рабочим ход с наибольшим вылетом инструмента. Оно равно:

ℓ _max = ℓ _{min ί} + ℓ _{max ход РГ} + R _{min ί кул}

где: ℓ _{min ί} - наименьшее расстояние от торца РГ до торца шпинделя

по карте эскизов;

ℓ _{max ход РГ} = 80 мм - наибольший ход РГ;

R _{min ί кул} - минимальный радиус кулачка (табл 3.1)

Полученное расстояние ℓ _max является установочным расстоянием для проектируемой наладки.

Затем минимальное расстояние от торца РГ до торца шпинделя ℓ _{min ί}:

ℓ _{min ί} = ℓ _{инстр ί} + ℓ д _ί + ℓ р + ℓ ш + ℓ _регул.

где: ℓ _{инстр ί} - расстояние от торца РГ до режущей кромки инструмента (табл. 3.3).

ℓ д _ί - длина необработанной части детали по чертежу;

ℓ р = 6 мм - припуск на отрезку равный ширине отрезного резца;

ℓ ш = 6 мм – остаток прутка материала после отрезки в шпинделе, что позволит свободно проводить отрезку готовой детали.

ℓ _регул = 10 мм – расстояние от задней кромки державки до торца РГ -дается для регулировки длины вылета державки и инструмента.

Для каждой наладки существуют свои наименьший и наибольший размеры.

При построении профиля кулачка нужно конечный радиус (наивысшую точку профиля) R _{ί конечный} расположить на наружном диаметре заготов-ки нужного кулачкового диска R _{max. ί кул} (табл 3.1.), т.е. построение про-филя начинают с участка, который соответствует операции обработки с наибольшим рабочим ходом инструмента ℓ _{max ί р.х} или для поперечных или для револьверного суппортов. (Место определили при расчете лучей):

Затем определить начальный радиус профиля кулачка с учетом рабочего

хода инструмента согласно наладке (для всех переходов на револьверной головке:

R _{ί начальный} = R _{ί конечный} – ℓ _{max ί р.х}

Потом определить минимальный (исходный) радиус кулачка с учетом величины холостых ходов инструмента, но не менее величин указанных в таблице 3.1. Если минимальный радиус окажется меньше табличного, то величины холостых ходов надо проверить и отрегулировать:

R _{min ί кул.} = R _{ί начальный} – ℓ _ί.х.х;

Сопряжение участков рабочего профиля с нерабочими участками для кулачков поперечных суппортов осуществляется по радиусу равному половине диаметра ролика. (Рис. 3..2), а для кулачка револьверного суппорта пример рисунок 3.3..

Таблица 3.1.