Геометрия протяжки
Количество зубьев.
Расчет количества черновых зубьев производится по формуле с учетом общего припуска под протягивание.
Число чистовых зубьев, подъем которых постепенно уменьшается от 0,05 до 0,005 мм, определяется в зависимости от требований к шероховатости обработанной поверхности.
Число калибрующих зубьев принимают от 3 до 8, в зависимости от степени точности и конструкции протягиваемой детали. Для обработки более точных отверстий используют протяжки с увеличенным количеством калибрующих зубьев. В этом случае шаг калибрующих зубьев меньше шага режущих зубьев tk=(0,6…1,0) tp. Уменьшение tk способствует устойчивому направлению протяжки, а следовательно, и повышению точности обработки. Потеря номинального размера калибрующими зубьями происходит уже после нескольких переточек. Поэтому целесообразно делать калибрующую часть регулируемой по диаметру.
Задний угол должен обеспечивать хорошие условия резания, уменьшая трение задней поверхности об обработанную поверхность. Значения заднего угла зависят от вида операции (черновая или чистовая) и типа протяжки.
Для черновых зубьев 3…4о
Для чистовых зубьев 20
Для калибрующих зубьев 30'…1о30'
Малое значение заднего угла у протяжек для внутренней обработки обеспечивает увеличение размерной стойкости протяжки. Увеличение угла приводит к значительному изменению размеров зубьев в поперечном сечении при переточке. У наружных протяжек =100 , т.к. размерный износ в этом случае может быть компенсирован перестановкой протяжки относительно обрабатываемой поверхности.
Передний угол γ выбирается в зависимости от обрабатываемого материала. Его значение колеблется в пределах 5-25о, для протяжек оснащенных твердым сплавом 0-10о. Однако, заточка больших передних углов трудновыполнима, особенно у протяжек малого диаметра. Переточка протяжек осуществляется по передней поверхности.
Заточка протяжек
Однако, заточка больших передних углов трудновыполнима, особенно у протяжек малого диаметра. Если радиус шлифовального круга Rкр будет больше радиуса кривизны Rпр передней поверхности протяжки, то шлифовальный круг «завалит» режущую кромку протяжки.
Для нормальной заточки требуется выполнение условияRкр<Rпр
Рис. 5.9 - Заточка протяжек
Калибрующие зубья не затачивают, а лишь доводят по передней поверхности, снимая слой толщиной 0,002…0,03 мм, но не после каждой заточки, а через три-четыре.
5.4 Инструментообеспечение многоцелевого обрабатывающего центра
Задачи системы инструментообеспечения. Система инструментообеспечения (СИО) предназначена для эффективного решения вопросов, связанных с работой режущих инструментов.
В настоящее время в отечественной и зарубежной практике применяют системы, способные: заблаговременно осуществлять настройку инструментов вне станка; - проверять состояние устанавливаемых на станок инструментов и подготавливать корректирующие команды для управляющих программ; - оперативно и наиболее рационально перемещать инструменты; - повышать надежность информации об ожидаемом периоде стойкости инструментов, что снижает вероятность отказов; - рационально организовывать оперативную смену инструментов; - заранее давать команды на сборку, наладку и другую подготовку инструментов, что сокращает вынужденные простои; - обеспечивать учет и хранение инструментов. Правильное функционирование СИО имеет важное значение, поскольку ее стоимость может достигать 25 % общей стоимости ПС. Известны ГПС, содержащие до 50 тыс. только режущих инструментов.
Структура СИО. Возможны два уровня реализации СИО. На первом уровне каждый станок (гибкий модуль) снабжен одним или несколькими магазинами режущих инструментов. В магазин устанавливается группа инструментов для обработки конкретной детали. Обычно используются магазины вместимостью до 60 инструментов при достаточно большой программе выпуска деталей. Фактически это гибкая поточная линия. Более перспективно применение групповой технологии обработки деталей. В этом случае станки с магазином вместимостью 80-140 инструментов используются для обработки значительной номенклатуры деталей, требующих однотипных операций. Общий запас режущих инструментов сокращается при одновременном повышении уровня гибкости технологической системы. На вторам уровне реализации СИО используется автоматизированный склад, связанный с инструментальными магазинами группы станков с помощью автоматических транспортных средств. Обходимо наличие отделения или участка подготовки инструментов, а также компьютера для управления инструментальным потоком, работающего во взаимосвязи с другими компьютерами. Этот же компьютер транслирует управляющие программы в устройства ЧПУ многоцелевых станков и управляет функциями еще двух компьютеров. Первый из них используется для учета запросов на материалы, управления потоками материалов и оперативного планирования производством, второй управляет центральным автоматизированным складом и перемещениями транспортных средств. Функции основных элементов СИО. Центральный инструментальный склад (ЦИС) выполняет функции главного хранилища инструментов. Он является и первым звеном в системе обеспечения предприятия инструментами. В ЦИСе хранится только новый и пригодный для работы инструмент. Обычно запасы инструментов в ЦИСе составляют 25...50 % годового расхода. Для каждого завода устанавливаются нормы хранения запасов инструментов на ЦИСе. Порядок пополнения запасов инструментов на ЦИСе осуществляется по системе минимум — максимум. Качество покупного инструмента подвергается проверке контрольно-проверочным пунктом (КПП) отдела технического контроля (ОТК) завода непосредственно на ЦИСе.В соответствии с принятой классификацией инструмента ЦИС делится на секции, стеллажи, полки, ячейки. Ячейки обычно отводятся под отдельные типоразмеры инструмента.Для обслуживания ГАП и ГПС инструментами находят применение автоматические склады:с клеточными стеллажами и автоматическим стеллажным краном-штабелером (складским роботом); - автоматические элеваторные; - карусельные на основе подвесного и тележечного горизонтально замкнутых конвейеров; - вертикально замкнутого цепного или роторного накопителей. Из ЦИСа инструменты в соответствии с их технологическим назначением передаются в инструментально-раздаточные кладовые (ИРК).
Эти кладовые осуществляют:
обеспечение ГПС режущими и вспомогательными инструментами; - хранение минимальных запасов режущих и вспомогательных инструментов и технической документации; - передачу затупленных режущих инструментов в отделение централизованной заточки; - контроль режущих и вспомогательных инструментов (работниками центрально-измерительной лаборатории — ЦИЛ); - учет и списание всех видов инструментов; - передачу инструментов в ремонт.
ИРК связана с отделениями заточки и ремонта инструментов, которые принимают отказавшие инструменты от ИРК, перетачивают (ремонтируют) их и возвращают восстановленные инструменты.
Участок подготовки инструментов обеспечивает:
- получение из ИРК и хранение режущих, вспомогательных инструментов и технической документации; - сборку режущих и вспомогательных инструментов, настройку их на размер; - размещение настроенных инструментов в сменных магазинах; - передачу настроенных инструментов в автоматическую транспортную систему инструментального обеспечения посредством робота-манипулятора; - разборку отработанных инструментов, сортировку по видам и степени пригодности; - передачу режущих инструментов и технической документации в ИРК.
Подготовка СИО к работе. При запуске новой партии деталей определяется количество инструментов, необходимых для ее обработки; на это количество выдается документация, в которой содержится следующая информация: дата подготовки комплекта инструментов, номер партии деталей, код комплекта инструментов, номер инструмента и их общее количество. При этом в зависимости от места нахождения подготовленного инструмента в алгоритме функционирования СИО предусматриваются соответствующие коды. Например: код 1 — инструмент находится в ИРК, код 2 — инструмент выдан на станок, код 3 — инструмент снят со станка и возвращен в ИРК. В компьютер с пульта ввода данных, установленного в ИРК, вводится сообщение.
Оно содержит: код комплекта инструментов, код места нахождения комплекта (склад инструментов, магазин инструментов, расположение в накопителе и т.п.), номер станка, на который выдан или с которого снят комплект. Если в сообщении код места нахождения инструмента 1 (при принятом нами коде), то компьютер формирует массив с кодом подготовленного инструмента; при коде 2 в массив добавляется номер станка, на который будет выдан комплект; при коде 3 из массива памяти подготовленных комплектов удаляются код комплекта и номер станка. Выходная информация о наличии и месте нахождения подготовленного инструмента выводится на табло или дисплей по запросу оператора. Потребность и номенклатура инструментов для обслуживания ГПС определяются на основании типовых технологических процессов механической обработки деталей. Рекомендации по минимальным запасам режущих инструментов даны в справочниках.Запас вспомогательных инструментов принимают из расчета двух комплектов в зоне обслуживания и двух комплектов настроенных инструментов на каждый станок.