14 Выбор и описание технологического оборудования

Выбор станочного оборудования является одной из важнейших задач при разработке технологического процесса механической обработки заготовки. От правильного его выбора зависит производительность изготовления детали, экономическое использование производительных площадей, механизации и автоматизации ручного труда, электро­­энергии и в итоге себестоимости изделия.

В зависимости от объема выпуска изделий выбирают станки по степени специализации и увеличению производительности, а также станки с числовым программным управлением (ЧПУ).

Для токарных, сверлильных операций и нарезания резьбы был выбран токарно-винторезный станок с ЧПУ Schaublin 180-CCN:

Таблица 14.1 – Основные характеристики токарно-винторезного станка с Schaublin 180

Производитель	Schaublin
Модель	180-CCN
Год выпуска	2000 г.
Максимальный диаметр обработки	330 мм
Система управления	GE Fanuc 0i TD
Число оборотов	30 - 5000 об./Мин
Ускоренный ход (скорость)	8- 10 м/мин
Скорость подачи	0 - 5000 мм/мин
Габаритные размеры: длинна - ширина- высота.	2210- 1290- 1670 мм.
Максим. потребляемая мощность станка	15 кВ.
Масса станка	2,4 т.

Рисунок 3- Schaublin 180-CCN

Для фрезерных операций и сверления поперечных отверстий применяем обрабатывающий центр HERMLE C 800-U:

Таблица 14.2 – Основные характеристики ОЦ HERMLE U630-T

Производитель	HERMLE
Модель	С 800 U
Год выпуска	2001
Размер стола	800 - 370 мм
Максимальная нагрузка на стол	400 кг
Система управления	HEIDENHAIN TNC 426
Число оборотов	20 - 16000 об./мин
Ускоренный ход (скорость)	35 м/мин
Скорость подачи	1 - 12000 мм/Мин
Габаритные размеры: длинна - ширина- высота.	2400- 2030- 2110 мм.
Максим. потребляемая мощность станка	15 кВ.
Масса станка	7 т.

Рисунок 4- HERMLE U800C.

Для мойки деталей используем моечную установку высокого давления модели S-jet.

15 Выбор и описание приспособлений

При разработке технологического процесса механической обработки заготовки необходимо правильно выбрать приспо­собления, которые должны способствовать повышению производительности труда, точности обработки, улучшению условий труда, ликвидации предварительной разметки заготовки и вы­верки их при установке на станке.

Применение станочных приспособлений и вспомогательных инструментов при обработке заготовок дает ряд преимуществ:

1. повышает качество и точность обработки деталей;

2. сокращает трудоемкость обработки заготовок за счет рез­кого уменьшения времени, затрачиваемого на установку, вы­верку и закрепление;

3. расширяет технологические возможности станков;

4. создает возможность одновременной обработки нескольких заготовок, закрепленных в общем приспособлении.

При выборе приспособлений особое значение имеет выбор установочной базы, которая должна по возможности совпадать с измерительной. Этим достигается наименьшая погрешность обработки, так как погрешность установки будет сведена к нулю.

Рассмотрим приспособления, выбранные в проектируемом технологическом процессе.

На фрезерных и сверлильных операциях при обработке на станке HERMLE С800U для закрепления и базирования деталей применяем специальное приспособление трехкулачковый патрон с пневмоприводном.

15.1 Определение типа и размеров установочных элементов

При установке приспособления на станке используются установочные пальцы. Они служат для центрирования приспособления на столе станка. На столе станка HERMLE C800U имеются Т-образные пазы, по которым и происходит центрирование.

Приспособление устанавливается на стол станка при помощи трех цилиндрических пальцев, которые предотвращают поворот приспособления относительно стола станка и полностью определяют положение приспособления. В столе станка выполнены пазы размером 14Н7 (^+0.018), а размер установочного пальца принимаем Ø14h6 (_-0.014). Таким образом установка приспособления на столе станка будет производится по посадке с зазором Ø14 мм. Закрепление происходит с помощью двух Т-образных болтов, фиксирующих необходимое положение детали.

Запрессовка установочных пальцев в приспособление будет производиться по посадке с натягом Ø8 мм.

Определяем максимальный зазор между установочными пальцами и пазами стола станка по формуле (14.1)

(15.1)

где максимальный зазор, мм;

нижнее отклонение установочного пальца, мм;

верхнее отклонение отверстия, мм.

Подставив численные значения в формулу, получим:

Определяем действительный угол поворота приспособления относительно стола станка по формуле (14.2)

(15.2)

где действительный угол поворота, град.;

расстояние между установочным пальцем и осью симметрии приспособления, мм.

Подставив численные значения в формулу, получим:

0º0^/1.1^//

Геометрические параметры установочного пальца показаны на рисунке 14.2

Технологические требования предъявляемые к установочным пальцам:

- Твердость – 51…56 HRC.

- Покрытие – Хим. Окс. прм.

- Неуказанные предельные отклонения размеров: H14, h14, .

Рисунок 5 – Геометрические размеры установочного цилиндрического пальца

15.2 Выбор базы

Базирование – это придание объекту (заготовке, детали, изделию) требуемого положения относительно принятой системы координат, осуществляется с помощью выбранных на объекте баз в виде принадлежащих ему поверхностей, осей, точек или их сочетаний.

При моем базировании детали она лишается всех шести степеней свободы, т.к. закрепляется в трех кулачковом патроне. Деталь базируется на торце, упираясь в специальную оправку. Приспособление представляет собой кулачковый патрон, который охватывает внутренний диаметр в трех местах. Силы зажима будет предостаточно для того, чтобы силы резания не сдвинули заготовку.

Рисунок 6- Базирование детали

15.3 Расчет сил резания на операцию 110

После выбора способа установки (базирования) детали и разместив установочные элементы в приспособлении, определяем величину, место приложения и направления сил для зажима обрабатываемой детали.

Величину силы зажима и ее направление определяем в зависимости от сил резания и их моментов, действующих на обрабатываемую деталь.

На обрабатываемую деталь действуют силы резания от сверления и фрезерования, а также их моменты. Согласно исходным данным режимы резания при сверлении невелики по сравнению с режимами резания при фрезеровании. Поэтому силу зажима будем определять в зависимости от сил резания при фрезеровании.

Определяем силу резания при фрезеровании (окружная сила) по формуле:

(15.1)

где окружная сила, Н;

ширина фрезирования, В = 2,5 мм;

поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала, =0,65;

число зубьев фрезы, ;

t – глубина фрезерования, t = 2,2 мм;

n – частота вращения фрезы, n=680 об/мин;

Sz – подача на зуб, Sz = 0,04 мм/зуб;

D – диаметр фрезы, D = 2,5 мм;

коэффициенты и показатели степеней, С_р = 12,5; x = 0,86; y = 0,72; u = 1; g = 0,86; w = 0.

Схема приложения сил для цангового зажима показана на рисунке 15.3.

Рисунок 15,3 - Схема приложения сил для цангового зажима