Модель верстата 1к282.

1. Штучний час обробки деталі, визначаємо по по формулі

,

де а _обсл=8% _.- час на обслуговування робочого місця [5,с.223 ,табл.45];

а _відп = 4%- час відпочинку й особистих потреб [5,с.235 ,табл.46];

Т_о= 1,35 хв – час роботи 4 позиції (найбільш тривалий час).

Час одного циклу роботи напівавтомата знаходимо за по формулою

Т_а=Т_оn+Т_хх=1,35+0,18=1,53хв.,

де час на холості ходи дорівнює:

Допоміжний час знаходимо за по формулою

_,

де Т_вст=2·0,17=0,34хв – час на установку, закріплення деталі; установка і закріплення заготівки виконується в самоцентрувальному трикулачковому патроні з автоматичним затиском від гідроприводу (верстат працює з подвійною індексацією);

Т_пер – час переходів, входить в час автоматичної роботи верстата;

Т_вим =0,3(3·0,08+2·0,07+5·0,06)=0,2хв - час, зв'язаний з вимірами (на верстаті виконується 30% контроль).

Знімання деталі, завантаження заготівки і контроль виконується під час роботи станка, а т.к. Т_а>Т_в, то допоміжний час при розрахунках штучного часу враховуватися не буде.

Т ^/_доп=Т_вст+Т_вимір=0,34+0,2=0,54хв

Визначаємо підготовчо-заключний час:

Тпз= 38 хв

1. 12 Обґрунтування вибору різального інструмента та його матеріалу

При виборі різального інструмента виходять з необхідності забезпечення найбільшої продуктивності, необхідної точності і шорсткості обробленої поверхні.

При цьому, у першу чергу, орієнтуються на застосування стандартного чи відповідно нормалізованого інструмента.

Вибираючи різальний інструмент відповідно до прийнятого методу обробки, необхідно цілком використовувати його різальні властивості, оскільки витрати на інструмент по статті накладних витрат входять у собівартість обробки.

При виборі різального інструмента, його конструкція, розміри, матеріал, геометрія визначаються:

- розміром і формою оброблюваної поверхні: плоска, поверхня обертання, фасонна, спеціальна;

- видом операцій: чорнова, чистова, оздоблювальна;

- матеріалом деталі: твердий, м'який, крихкий чи в’язкий; важкооброблюваних лезовим інструментом;

- точністю і шорсткістю поверхні;

- умовами різання: з охолодженням, без охолодження; переривчаста поверхня - наявність удару; дефектна "кірка" - забруднення формувальної землею чи наводорожений шар і т.п.;

- режимом обробки й іншими менш значимими факторами.

Твердосплавний лезовий інструмент - різці, зенкери, свердли, протягання необхідно застосовувати:

- для обробки деталей із твердих і т важкооброблюваних матеріалів, у тому числі з високолегованих сталей і спеціальних жароміцних сплавів, коли іншими інструментами обробити не можна;

- для досягнення високої продуктивності - швидкісне різання;

- для одержання високої точності і низкою шорсткості - тонке точіння і розточування при високих швидкостях різання;

- для забезпечення високої стійкості інструмента.

Вольфрамокобальтові тверді сплави типу ВК3, ВК6, ВК8 краще використовувати при обробці:

- твердих і крихких матеріалів;

- переривчастих поверхонь, оскільки вони мають досить високу міцність;

- по забрудненій кірці;

- важкооброблюваних жароміцних сплавів (чорнова обробка).

Титано-кобальтовые сплави типу Т5К6, Т5К10, Т15К6, Т30К4 доцільно застосовувати:

- для остаточної обробки при високих швидкостях різання, тому що вони більш термостійкі в порівнянні з вольфрамо-кобальтовими твердими сплавами, але менш міцні;

- для обробки в’язких матеріалів;

- при тонкому точінні і розточуванні.

Лезовий інструмент зі швидкорізальних сталей Р18, Р9, а також і Р6М5 і ін., легованих молібденом:

- звичайний - різці, фрези;

- мірний - свердла, зенкери, протягання.

Застосовують для обробки деталей зі звичайних конструкційних і легованих сталей, чавунів, кольорових сплавів.

Працює при менших у порівнянні з твердосплавним інструментом, швидкостях різання. Має меншу стійкість.

Вуглецеві сталі В8, У10, У12 застосовують в основному для "ручного" інструмента: мітчиків, плашок, напилків.

Для чистової й оздоблювальної обробки можна застосовувати металокерамічні різці й алмази, що мають високу стійкість, але не терплять ударних навантажень і різких змін температури в зоні різання. Працюють без охолодження.

При чорновій обробці необхідно вибирати інструмент:

- твердий і міцний з головним кутом у плані φ = 45°, 60° - міцна вершина;

- який має підвищену стійкістю до ударних навантажень і при роботі з забрудненої кірки;

- високопродуктивний - це багатозахідні (2-х і 3-х) черв'ячні модульні фрези для нарізування зубів шестірень; торцеві фрези великого діаметра з великим числом зубів (оскільки хвилинна подача Sхв буде збільшуватися пропорційно числу зубів Sхв=Sz·z·nф);

- комбінований, наприклад, свердел-зенкер.

При чистовій обробці для досягнення необхідної точності і шорсткості поверхні необхідно вибирати інструмент:

- який має оптимальну геометрією: малі кути в плані - головний φ і допоміжний φ1; великий радіус при вершині r;

- який має високу стійкістю (повинний працювати при малих t і S, але при великих швидкостях V).

При багатоінструментній обробці вибирають інструмент з умови:

- загальної максимальної стійкості;

- рівномірної стійкості (для одночасної заміни всіх різців).

Для цього різці, що працюють у більш важких умовах: більший діаметр; велика робоча довжина; ударне навантаження (переривчаста поверхня - шліци, шпонковий паз і ін.), вибирають з більш стійких і міцних матеріалів, твердих сплавів. Інші різці, що працюють у більш легких умовах, - з менш стійких, наприклад, зі швидкорізальної сталі.

При виборі абразивного інструмента керуються тими ж вимогами, але з урахуванням особливості методу обробки:

- досягнення високої точності;

- одержання високої якості поверхні: шорсткості і параметрів поверхневого шару.

При шліфуванні насамперед вибирають:

- форму і розміри абразивного круга;

- вид і розмір абразиву;

- рід і твердість зв'язки, її структуру.

Для шліфування м'яких і в’язких матеріалів варто застосовувати абразивні круги більш грубозернисті (щоб уникнути "засолювання"), але більш тверді (з більш міцною зв'язкою).

Для остаточного шліфування й обробки твердих матеріалів варто застосовувати абразивні круги більш дрібнозернисті і "м'які", тобто з менш міцною зв'язкою (у процесі різання обновляється зерно, що затупилося,).

Для зменшення "засолювання" кругів доцільно при обробці важкооброблюваних матеріалів користатися высокопористими і графітовими кругами (із графітовими наповнювачами).

У багатосерийному і масовому виробництві доцільно широко використовувати комбінований інструмент. При цьому різко підвищується продуктивність обробки.

Особливості процесу різання титанових сплавів

Заготівки зі сплавів на титановій основі з σв <1000 МПа при відсутності окалини, кірки й альфірованого (насиченого газами) шару легко обробляються інструментом зі швидкорізальної сталі і твердого сплаву. Обробка заготівок зі сплавів на титановій основі з σв >1000 МПа інструментом зі швидкорізальної сталі утруднена. При роботі ж по окалині й альфірованому шару варто застосовувати тільки твердосплавний інструмент.

Більшість сплавів на титановій основі застосовуються у відпаленому стані. Однак для виготовлення багатьох відповідальних деталей машин усе ширше застосовуються сплави, що піддаються зміцненню шляхом загартування і старіння, а також термомеханічній обробці (ВТ14, ВТ15, ВТЗ-1, ВТ22). Оброблюваність цих сплавів після зазначених видів зміцнення на 20-25% нижче, ніж після відпалу.

При обробці заготівок по кірці швидкості різання знижуються в 2 рази.

Для обробки титанових сплавів використовуються швидкорізальні сталі підвищеної продуктивності типу: Р18Ф4К8М, Р12Ф2К5, Р18Ф2К5 і тверді сплави типу ВК, переважно ВК8 і ВК4.

Низька теплопровідність титана сприяє підвищенню температури на поверхнях різальних інструментів.

Висока температура, великий тиск і низька теплопровідність ведуть до приварювання і налипання титана до різального інструмента.

При підвищенні температури титан стає хімічно активним. Титан має низький модуль пружності. Стружка – в’язка, що ненавивається. Усадка стружки значно менше, ніж при обробці стали.

Питанням, при обробці титанових сплавів, залишається роль наклепу, тобто зміцнення шару.