Работа № 1. Разработка маршрутной и операционной карты, назначение режимов резания

Задание: разработать маршрутную карту и операции «Отрезная» и «Токарная» на деталь «Втулка». Чертеж детали приведен на рис.2 .

Рис.2. Чертеж детали «Втулка»

Основные понятия: операция, основной переход, вспомогательный переход, режимы резания, основное время, вспомогательное время.

Последовательность выполнения задания:

1.Пуск–Все программы–АСКОН–Вертикаль 2011 (2 раза). Заполнить появившуюся форму «Вход в систему»: Имя пользователя – РСномер компьютера (например, РС001), пароль–111, Группа пользователей – Технологи. В открывшемся окне изучите информацию об основных понятиях в Руководстве пользователя: меню Справка – Помощь, Введение, Принятые термины; главу 4 «Структурные элементы ТП. Дерево КТЭ. Дерево ТП». Закройте руководство.

2.Создать–ТП на деталь. Заполните форму по данным из чертежа детали: ДСЕ (деталь, сборочная единица) – Обозначение: 006 - 90, Наименование: Втулка, Технология – Обозначение: ТП_Втулка006-90_Фамилия (пример– ТП_Втулка006-90_Иванов), ОК. Должно открыться главное окно САПР. Сохраните файл: Файл- Сохранить ТП как: Библиотеки, Документы, в папке группы. Если нет папки группы – создать папку (например, ТМС14).

Главное окно САПР Вертикаль содержит компоненты (рис.3):

• Заголовок окна, Основное меню, Инструментальная панель;

• Компоненты дерева конструкторско-технологических элементов (Дерево КТЭ);

• Компоненты дерева технологического процесса (Дерево ТП);

• Панели вызова справочников и программ (панель с серым фоном слева).

Для выполнения первой работы используется компоненты дерева ТП и его вкладки (нижняя часть окна). Дерево имеет подвижные рамки, настраиваемые ЛКМ (левой кнопкой мыши). Для удобства рамку можно поднять выше.

Рис.3. Главное окно САПР Вертикаль

Подключите чертеж детали к ТП на активном (выделенном) имени детали: на вкладке Чертеж дерева ТП – Добавить – с диска – Компьютер \ для студентов \ САПР. Откройте файл Втулка_90.cdw.

Подключите 3D-модель детали на вкладке дерева КТЭ 3D-модель – Добавить – с диска – Компьютер \ для студентов \ САПР. Откройте файл Втулка_90.m3d .

3. Введите данные из справочников (на серой вертикальной панели слева) на дереве ТП, на активном имени детали Втулка 006-90. Справочники вызываются разовым кликом ЛКМ.

• Наименование детали. Для удобства выбора данных выполните их сортировку: 2 раза щелкните на заголовке Имя детали, найдите имя и нажмите кнопку Применить (зеленый значок галки). Если надо вводить новое имя: кнопка Insert, ввести имя, Применить, Выход, повторно обратиться к справочнику.

• Основной материал. Металлы черные (для выбора щелкнуть 2 раза) – Стали–Стали качественные – Сталь 45 ГОСТ 1050-88, Круг г/катаный, Типоразмер (диаметр заготовки) 95 мм.

• Дополнительная обработка – выберите закалку.

• Вид производства – Обработка резанием.

• Тип производства – Среднесерийное.

4. Введите данные на вкладке Атрибуты из чертежа детали – Масса, Длина, Диаметр детали, Норма расхода материала –2 (кг, вес заготовки). Все атрибуты заполнять не обязательно. Переходите на вкладку Текст технологии.

5. Добавление операций и переходов в ТП осуществляется с помощью контекстного меню. Чтобы добавить операцию:

1. На корне дерева ТП (на имени детали) щелкните правой кнопкой мыши (ПКМ) для вызова контекстного меню, Добавить операцию.

2. В открывшемся справочнике: Операции – Обработка резанием – Отрезная – Пило-отрезная, Применить. Выберите остальные операции, приведенные на рис.4: Токарная (далее в п.6 выберите станок 16К20), Токарная с ЧПУ (через Добавить операцию с ЧПУ– станок 1А20МФ3), Вертикально-фрезерная, Слесарная (Операции общего назначения – Прочие операции), Сверлильная, Закалка (Вид производства–Термообработка, Зубошлифование), Круглошлифовальная (Обработка резанием), Промывка, Контроль. Получили последовательность операций – маршрутную карту.

6. Станки выберите на активной операции: ПКМ, Добавить — Станок. В открывшемся справочнике выберите Отрезные с дисковой пилой – 8Г681 – введите инв.№, Применить. Информацию о станке, инструменте можно изучить на вкладке Информация. Определите диаметр пильного диска для выбранного станка. Станки на остальные операции выбирайте исходя из их характеристик. Сохраните файл сейчас и далее регулярно.

7. Схему базирования выберите на активной операции из справочника. Для отрезной: Деталь-тело вращения – В призматических тисках, для токарных – В 3-х кулачковом самоцентрирующемся патроне с базированием по наружному диаметру с упором в торец.

8. Переходы создайте на активной операции (обязательно соблюдайте предложенный порядок). Добавить:

1. Вспомогательный переход–Установочные, Установить и закрепить (для отрезной операции – заготовку, для токарной и далее – деталь).

2. Основной переход (при которой снимается стружка), выбрать «Отрезать заготовку, выдерживая размеры согласно эскизу». Редактировать текст на вкладке Текст перехода: убрать «выдерживая размеры согласно эскизу», номер поверхности добавить в текст после разработки эскиза с проставленными номерами поверхностей. Тогда переход должен стать таким: «Отрезать заготовку 1».

3. На активном основном переходе определите:

3.1. Код блока расчета из справочника – Отрезка (по умолчанию выбирается отрезка резцом).

3.2. Режущий инструмент: ПКМ, Добавить – Пила дисковая сегментная для металла, D фрезы 1430 мм, ширина 12,5 мм, число зубьев –144.

3.3. Режимы резания через ПКМ, Режимы обработки – Добавить режимы резания. При назначении режимов резания определяются параметры: скорость главного движения резания; скорость подачи; глубина резания. Режимы определите по справочнику технолога (см. список источников). Характеристика обрабатываемого материала – стали 45: сталь горячекатаная, σ_в=610 МПа, НВ 176…179.

Скорость главного движения – расстояние, пройденное точкой режущей кромки инструмента в единицу времени. Для шлифования в м/с, для остальных методов обработки –м/мин. Для вращательного движения: , где D – диаметр заготовки (мм) при ее вра--щении (точение), или диаметр инструмента при вращении инструмента (отрезка пилой, сверление) ; n – частота вращения (об/мин).

Рис.4. Операционные эскизы и переходы обработки детали «Втулка»

Рис.4. Продолжение. Операционные эскизы и переходы обработки

детали «Втулка»

При назначении режимов V рассчитывается по эмпирическим (опытным) выражениям или выбирается из справочника, а число оборотов рассчитывается через скорость n =1000V/πD.

Далее n уточняется по станку с округлением в большую сторону, при этом значение должно находиться в указанном диапазоне (проверьте через Информация). Для возвратно-поступательного движения: , где L – расчетная длина хода инструмента; m – число двойных ходов инструмента в минуту.

Подача (S) - путь точки режущей кромки инструмента относительно заготовки в направлении движения подачи за один ход заготовки или инструмента.

В зависимости от технологического метода обработки задают подачу:

• на зуб, S_зуб, мм/зуб – фрезерование, отрезка дисковой пилой;

• на оборот, S, мм/об – точение, сверление;

• на двойной ход, S_дв.ход,, мм/дв. ход – строгание, шлифование.

Для расчета основного времени обработки Т_о (времени снятия стружки) удобно пользоваться величиной минутной подачи S_м в мм/мин (Т_о =L/S_м). Соотношения между подачами: S= S_зуб z, S_м =Sn, z– количество зубьев инструмента.

Глубина резания (t) – расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями заготовки, измеренное перпендикулярно к обработанной поверхности (мм). Для точения – половина разности диаметров заготовки и детали, для отрезки t равно ширине пилы, при сверлении – половине диаметра сверла. Для расчета режимов резания форма отрезки резцом представлена на рис.5. Справочные данные – скорость резания V=20 м/мин и подача на зуб S_зуб=0,1мм/зуб взяты из справочника технолога-машиностроителя. По известным S_зуб и z=144 для выбранной по станку инструмента (пилы) рассчитайте вручную S, n и S_м , n уточните по станку и проставьте все параметры в форму. Основное время обработки определяется через Рассчитать, ОК.

3.4. Измерительный инструмент через ПКМ, Добавить.

9. На вкладке Текст перехода – при необходимости уточните текст перехода.

Рис.5. Форма для задания режимов резания на отрезку заготовки

10. Создайте переходы для первой токарной операции по пунктам 7, 8 и 9. Проектирование ТП выполнить параметрическим методом – структура ТП (последовательность переходов) создается в диалоге через форму (рис. 6), параметры (режимы резания и основное время обработки) рассчитываются автоматически. Величины подачи и скорости можно уточнить и запустить повторный расчет через Рассчитать. Сохраните файл в этом промежуточном формате Вертикали.

Рис.6. Форма для задания режимов резания на подрезание торца

11. Получите техдокументацию (в формате Excel): на активном имени детали – Программы – Формирователь карт Вертикали. После проверки файл закройте, не сохраняя.

Контрольные вопросы

Дайте определение следующим понятиям:

1. Маршрутная карта;

2. Операция;

3. Основной переход;

4. Вспомогательный переход;

5. Скорость резания;

6. Подача;

7. Глубина резания;

8. Основное время;

9. Вспомогательное время.