3.4. Расчет технологической операции

Раздел выполняется для одной выбранной операции обработки заданной детали резанием

3.4.1. Основные технологические данные и характеристика станка

Для обработки заготовки и получения ступенчатого вала необходимых параметров выбираем станок токарный с ЧПУ DOOSAN S280N.

Характеристики станка:

Длина маршрута: X = 160 мм, Z = 330 мм

Ускоренного хода: X = 20м/мин, Z = 24м/мин

Диаметр обработки над станиной: 480 мм

Между центрами: 330 мм

Максимальный диаметр заготовки: 280 мм

Максимальная длина обработки: 330 мм

Скорость вращения шпинделя: 5000 оборотов в минуту

Башня: 10 позиций

Задняя бабка

СОЖ под высоким давлением

Масса: 2800кг

Рис. 3

3.4.2. Анализ схемы базирования заготовки при обработке ее на станке

В типовом технологическом процессе обработки деталей класса «Валы» (длинной более 120 мм) предусмотрено обеспечение принципа постоянства баз за счет обработки вала в центрах. Поэтому на первых операциях будет проходить черновая обработка диаметров и торцев вала, а так же получение центровочных отверстий.

Обработка будет производиться на станке токарном с ЧПУ DOOSAN S280N. Зажим заготовки будет производиться кулачками самоцентрирующего токарного патрона с упором в торцы. Это позволит обеспечить постоянство линейных и диаметральных размеров.

Схема базирования на операциях 1 и 2 «Токарная с ЧПУ» представлены на рисунках 4 и 5

Рис. 4 Схема базирования заготовки на операции 1

Рис. 5 Схема базирования заготовки на операции 2

Рассмотрим варианты схем базирования заготовки при обработке лысок

Рис. 6 Схема базирования заготовки на операции 3

Для первого варианта (рис. 6.3 а), при установке заготовки в призмы, погрешность базирования ( εδ_1l) будет определяться по формуле:

εδ_1l=0,5Td

Для второго варианта (рис. 6.3 б), при установке заготовки на плоскость (в станочных тисках) погрешность базирования будет равняться половине допуска на диаметр заготовки:

εδ_1l=0,5Td

Для третьего варианта (рис. 6.3 в), при установке заготовки в центрах, погрешность базирования будет равняться нулю( εδ_1l = 0), т.к. установочная и измерительная базы совпадают.

Следовательно, целесообразно выбирать третий вариант.

3.4.3. Расчет режимов резания

Нормирование операции 1 Токарная с ЧПУ

1) Определение длины рабочего хода:

Токарная обработка

L_р.х. = L_p + L_n ,

где L_n = 2 мм.

L_р.х = 352 + 2 = 354 мм.

Центрование отверстия

L_р.х. = L_p + L_n ,

где L_n = 2 мм.

L_р.х = 3 + 2 = 5 мм

2) Назначение подачи инструмента на оборот шпинделя S_o мм/об:

Токарная обработка

S_o = 0,3 мм/об

Центрование отверстия

S_o = 0,12 мм/об

3) Определение стойкости инструмента Т_р мин

Токарная обработка

Т_р = Т_м х λ

Т_м = 60 мин, согласно рекомендациям производителя

λ – коэффициент времени резания, принимаем равным единице

Т_р = 60 х 1 = 60

Центрование отверстия

Т_р = Т_м х λ

Т_м = 20 мин, согласно рекомендациям

λ – коэффициент времени резания, принимаем равным единице

Т_р = 20 х 1 = 20

4) Расчет скорости резания V, м/мин, и частоты вращения шпинделя n, об/мин

Токарная обработка

V = V_табл х k₁ х k2 х k₃

Учитывая небольшой припуск на обработку, принимаем 250 м/мин.

k₁ = 1,1; k₂ =1; k₃ = 1;

Тогда: V = 250 х 1,1 х 1 х 1 = 275 м/мин

n =

n = (1000х275)/3.14х72= 1216 об/мин

Так как обработка производится на токарном станке с ЧПУ, то возможно задавать любые значения оборотов шпинделя в минуту в пределах установленных для оборудования.

Принимаем n = 1216 об/мин.

Центрование отверстия

V_табл = 24 м/мин; k₁ = 1,1; k₂ =1,25; k₃ = 1.

V = 24 х 1,1 х 1,25 х 1 = 33 м/мин

n = = 2101 об/мин

5) Расчет основного машинного времени Т_о

Т_о =

Т₁ = 354/0.3х1216= 0.97

Т₁ = = 0,02

Т_о = =0,7