Напівавтомата моделі 5107
Перевірити при роботі вручну правильність встановлення довбняка, його хода та глибини різання. Гідросистема при цьому повинна бути вімкненною.
Заповнити технологічну операційну карту механічної обробки шестерні.
Виготовити шестерню з необхідною кількістю зубців.
Прибрати робоче місце і здати звіт про зроблену роботу. В звіті повинні бути надані всі розрахунки, описи, карти.
Контрольні питання
Які є методи виготовлення зубчатих вінець?
Як відбувається виготовлення зубчатого вінця методом ділення?
Принцип роботи зубодовбального напівавтомата моделі 5107.
Описати порядок роботи зубодовбального напівавтомата моделі 5107 за кінематичною схемою.
Послідовність налагодження верстата.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 5
Розробка технологічного процесу обробки деталей приладів на верстатах з ЧПК
Мета роботи: ознайомитися з методикою розробки технологічного процесу обробки деталей приладів на верстатах з числовим програмним управлінням.
5.1. Теоретичні відомості
При виконанні операції на верстатах з ЧПК ряд визначень потребують уточнення. Основною структурною одиницею операції слід вважати перехід. Тоді операція включає в себе сукупність переходів, які поділяються на елементарні, інструментальні, позиційні і допоміжні.
Елементарний перехід – обробка однієї елементарної поверхні одним інструментом. Незмінність режимів різання не є обов’язковою ознакою переходу, оскільки вони можуть автоматично змінюватися.
Інструментальний перехід – закінчений процес обробки однієї або декількох поверхонь при безперервному русі одного інструменту за заданою програмою. Інструментальний перехід включає в себе декілька елементарних переходів.
Допоміжний перехід – частина траєкторії інструменту, не пов’язана з утворенням поверхні, – холості переміщення, що є частиною автоматичного циклу обробки (підхід інструменту – траєкторія врізання, вихід із зони обробки, переміщення холостого ходу).
Позиційний перехід – сукупність інструментальних і допоміжних переходів, що відповідають одному закріпленню або одній установці деталі, зміні інструменту або программоносія.
Розробка технологічного процесу супроводжується складанням технологічних документів: маршрутної карти, операційних карт, карт ескізів і схем та ін.
Згідно ГОСТ 3.1105-74 операційна карта для верстатів з ЧПК містить найменування операцій, модель верстата, тип системи, номер програми, координати усіх опорних точок з зазначеними по кожному переходу режимами різання, номери коректора і технологічних команд.
Технологічний процес обробки деталей на верстатах з ЧПК має дві найбільш суттєві особливості: обмежене число операцій в маршрутній технології внаслідок концентрації обробки; детальну розробку операційної технології з виготовленням по кожній операції розрахунково-технологічних карт (РТК) і карт операційних ескізів.
Важлива особливість розробки технологічного процесу для верстатів з ЧПК - найвища міра деталізації. Необхідно вибрати число переходів і проходів, встановити їх послідовність і визначити траєкторію руху інструменту в процесі обробки. Мета РТК – точно розмірно пов’язати траєкторію інструменту з системою координат верстату, вихідною точкою положення інструменту і положенням заготовки.
Для розробки траєкторії інструменту визначають:
1) поверхні деталі які мають бути оброблені на верстаті;
2) величину припусків по кожному з переходів (заготовка вже обрана);
3) різальний інструмент;
4) режими різання;
5) число проходів по кожній з поверхонь;
6) початкове положення інструменту;
7) траєкторію руху інструменту.
Вибір координатних вісей. Траєкторія інструменту має бути пов'язана з системою координат верстата. Для верстатів з ЧПК прийнята правостороння прямокутна система координат. У цій системі розглядають переміщення інструменту відносно деталі. Розташування системи координат відносно робочих органів токарного верстату показано на рис. 5.1. Вісь Z завжди розташовують уздовж шпинделя від деталі до інструменту. Вісь X розташовують в токарних верстатах з горизонтальною станиною горизонтально у напрямі до робітника. При обробці плоских деталей інструмент переміщується. В одній площині (по двом вісям координат) при обробці об'ємних деталей - в просторі (по трьом вісям координат). Траєкторією інструменту називають шлях, пройдений центром інструменту (віссю фрези, центром кола при вершині різця та ін.) при його відносному переміщенні.
Рис. 5.1. Вибір координатних осей
У площині обробки, деталь утворює плоский контур - контур деталі. Контур обмежений відрізками прямої, дуг кіл і кривих вищого порядку (еліпса, гіперболи, параболи та ін.). У більшості випадків контур деталі обмежений відрізками прямої і дугами кіл. Кожна лінія обмежує яку-небудь елементарну частину контура. Граничні точки суміжних елементарних ділянок називають опорними або вузловими. Траєкторія руху різального інструменту співпадає з еквідістантой (крива, віддалена від контура на деякій постійній відстані) контуру деталі.
При токарній обробці центр інструменту співпадає з центром кола при вершині різця. Траєкторія інструменту співпадає з еквідістантою контуру деталі і знаходиться від неї на відстані, яка дорівнює радіусу при вершині різця (Рис. 5.2.). Переміщення 0-1 і 6-0 - холості ходи.
Вибір верстата. Верстати з ЧПК мають широкі технологічні можливості і підвищений рівень автоматизації циклу. Для багатьох верстатів з ЧПК потужність головного приводу підвищена в 1,5 рази, верхня межа частоти обертання шпинделя збільшена до 3000..4000 об/хв., діапазон регулювання, частоти обертання - до 100 раз., швидкість робочих подач – до 3000 мм/хв., швидкість холостих подач – до 8..10 м/хв, підвищені жорсткість, механізовано завантаження заготовок, понижено час автоматичної зміни інструменту до 3..5с.
Рис. 5.2. Траєкторія руху різального інструменту
Вибір різального інструменту. Включає в себе вибір типу інструмента, його конструктивних особливостей, матеріалу, геометрії. Спеціальний інструмент для верстатів з ЧПК має бути виготовлений з високою точністю та якістю. Кінцевий інструмент повинен мати мінімальний виліт, його зазвичай виготовляють з циліндричним хвостовиком, що дає можливість регулювати виліт інструменту.
На верстатах з ЧПК використовують різці з механічним кріпленням багатогранних непереточуваних швидкозмінних пластинок з твердого сплаву. Твердосплавну пластину закріплюють за допомогою клину і гвинта, базують на циліндричний штифт по центральному отвору.
Вибір режимів різання. Режими різання мають бути складені на підставі вибору:
1) максимально можливого значення глибини різання;
2) максимально можливої подачі;
3) швидкості різання що забезпечує оптимальну стійкість різального інструменту.
Оптимальною називають стійкість, яка за заданих умов обробки забезпечує максимальну продуктивність та мінімальну собівартість обробки.
Необхідно враховувати наступні особливості числового управління:
1) подовження циклів обробки внаслідок концентрації операцій;
2) наявність автоматичної зміни інструменту, що забезпечує можливість використання протягом циклу декількох інструментів;
3) можливість коригування розмірного зносу інструментів;
4) можливість зниження оптимальної стійкості інструменту, та інтенсифікації режимів різання.
За наявності автоматичної зміни сумарний машинний час циклу має бути по можливості рівномірно розподілено між окремими інструментами. У разі потреби слід використовувати декілька однакових інструментів і вводити кожен наступний інструмент після того, як затупився попередній.
При чистовій обробці деталей високої точності, великого значення набувають розмірне зношення і стійкість різального інструменту. Щоб мати можливість обробляти в цьому випадку поверхні з великою довжиною, верстати з ЧПК оснащені пристроями корекції розмірного зношення інструменту. У програму, що управляє, закладають корекцію траєкторії, яка компенсує знос і забезпечує отримання потрібної точності.