Проектирование операций технологического процесса

непрерывно на одном рабочем месте, над одним или несколькими одновременно обрабатываемыми изделиями, одним или несколькими рабочими.

Технологическая операция является основной единицей производственного планирования и учета.

и расценок;

определения требующегося количества рабочих, оборудования, приспособлений и инструментов;

определения себестоимости обработки;

проведения календарного планирования производства;

осуществления контроля качества и сроков выполнения работ.

необходимые инструменты составляют комплект, состав которого зависит от:

конфигурации заготовки;

технологических возможностей станка.

обрабатываемых поверхностей (цилиндрическая или плоская поверхность, канавка, фаска, резьба, крепежное отверстие, уступ, лыска и т.п.);

положения поверхности (наружная или внутренняя поверхность);

технологических возможностей станка, позволяющих (не позволяющих) использовать один инструмент для обработки одной или нескольких поверхностей за несколько рабочих ходов;

необходимости выделять чистовую зону обработки для обеспечения требуемого качества поверхности (шероховатости).

значений, регламентированных для получения заданного качества поверхности

выбора количества инструментов в наладке следует учитывать технологические возможности этих станков, не позволяющие использовать один инструмент для обработки за несколько рабочих ходов.

один рабочий ход. Глубину резания черновой зоны необходимо разделять на количество ходов, учитывая максимальные возможности станка.

(одно- или многоместная обработка);

Производительность технологической операции в значительной степени зависит от ее структуры.

Структура операции определяется:

количеством инструментов, используемых при выполнении операции (одно- или много-инструментная обработка);

последовательностью работы инструментов при выполнении операции.

нескольких обрабатываемых заготовок в приспособлении по направлению движения подачи.

характеризуется:

или параллельным расположением обрабатываемых заготовок в приспособлении (то есть при их расположении перпендикулярно к направлению движения подачи).

параллельно-последовательной структурой характеризуется:

или многоместной обработкой заготовок, расположенных в приспособлении в несколько рядов вдоль и поперек движения подачи.

точности и максимальной производительности при малых затратах на режущий инструмент, то есть при сохранении его стойкости.

Режимы резания зависят от:

материала режущей части инструмента;

характера обработки (обдирка, черновая, чистовая, отделочная).

(мм/об) или sz (мм/зуб, при этом so = sz ⋅ z);

определяют расчетную или принимают рекомендуемую скорость резания v, м/мин (расчетную скорость резания определяют по формулам, представленным в справочнике технолога машиностроителя под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова, т.2, гл. 4);

по формуле n = 1000 v / (π ⋅ D) и принимают фактическую частоту вращения шпинделя nф в соответствии с паспортными данными станка;

рассчитывают фактическую скорость vф резания по формуле vф = π ⋅ D ⋅ nф / 1000;

рассчитывают минутную подачу sмин (мм/мин) по формуле sмин = sо ⋅ nф;

крутящий момент Мкр, Н⋅м (формулам, представленным в справочнике технолога машиностроителя под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова, т.2, гл. 4);

по силе резания или крутящему моменту рассчитывают эффективную мощность резания Nе , кВт, которую сравнивают с мощностью привода главного движения, указанной в паспорте станка.

резания выбирают максимальными по возможностям силовых узлов станка или державки.

При этом, если обработка поверхности (поверхностей) проводится за несколько рабочих ходов, то в расчет принимают максимальное значение припуска, удаляемого между двумя соседними рабочими ходами инструмента.

Рекомендации по выбору глубины резания t, мм

Поэтому глубину резания выбирают в зависимости от заданной точности и шероховатости с учетом удаления припуска чистовой зоны за один рабочий ход.

На черновых переходах: 0,2…0,5.

Рекомендуемые значения подач so, мм/об

На получистовых переходах: 0,12…0,15.

На чистовых переходах: 0,04…0,07.

Инструмент, оснащенный твердым сплавом

Точение (торцовое фрезерование)

черновое 80…90.

получистовое 100…120.

чистовое 130…150 (200).

обработка 45…50.

Чистовая обработка 60…80

При одинаковых условиях обработки уменьшение периода стойкости инструмента приводит к увеличению расчетной скорости резания, и наоборот, увеличение периода стойкости инструмента приводит к уменьшению расчетной скорости резания

схемы наладки выпол-няются расчеты точности настройки, опре-деляются рабочие циклы станка, требова-ния к взаимному расположению инструмен-тов и уточняются режимы обработки.

Проектирование наладок в общем случае происходит следующим образом.

Составляется предварительный план

что увеличение количества одновременно работающих инструментов может привести к тому, что мощность станка окажется недостаточной и тогда приходится снижать режимы обработки.

Кроме того, большое количество инструментов требует согласования времени их замены и регулировки, что еще больше снижает режимы обработки.

Поэтому следует проводить предварительное нормирование необходимой степени концентрации.

в суппорте или револьверной головке.

При оформлении схем наладок для станков автоматов, полуавтоматов, револьверных станков для каждой позиции станка указывается положение заготовки на станке и инструмент в конце рабочего хода, а также настроечные размеры.

до базовой плоскости и до оси вращения шпинделя для токарных станков или координаты расположения инструмента в нулевом положении относительно осей X, Y и Z для фрезерно-сверлильных станков;

При оформлении схем наладок для станков с ЧПУ следует указывать:

расстановку инструмента в магазине или резцедержателе;

вылеты инструментов от оси резцедержателя или торца шпинделя в продольном и поперечном направлениях.

рабочих и вспомогательных перемещений инструмента при обработке элементов заготовки.

Траектория начинается в исходной – нулевой точке программы.

Для фрезерных и сверлильных станков с ЧПУ, а также многоцелевых станков, вычерчивают движение центра инструмента: сверла, фрезы, борштанги и т.п.

обрабатываемому профилю.

фиксированной точки, которая
является точкой пересечения касательных
к радиусу
резца,
проведен-
ных парал-
лельно
осям
координат.

криволинейными образующими, вычерчивают траекторию центра радиуса при вершине резца (эквидистанту).

точки, в которых происходит изменение направления и (или) скорости движения инструмента, обозначают арабскими цифрами.

Схема движения инструмента показывается для токарных станков в координатной плоскости XOZ, а для станков фрезерно-сверлильной группы – в координатных плоскостях XOZ и XOY.

Для каждого инструмента вычерчивают схему движения и разрабатывают РТК отдельно.

– от начала декартовой системы координат станка или заготовки, которое было принято при разработке технологического процесса.

В расчетно-технологической карте необходимо также записывать подачу, частоту вращения, номер корректора, основное время и время холостых ходов.

ее структуры, определяемой на втором этапе проектирования операции.

Нормирование операций разных структур связано с особенностями определения основного То и вспомогательного времени Тв.

В общем случае Тш определяется по формуле

Тш = То + Тв + Ттех + Торг + Тотд

время i-го перехода.

Вспомогательное время операции Тв определяется по формуле

Тв = Тус + Туп + Тинд ,

где Тус – время на установку и снятие заготовки;
Туп – время на управление станком;
Тинд – время на индексацию (для станков с ЧПУ).

в состав вспомогательного времени добавляется время на смену инструмента Тс.и., поэтому формула для расчета вспомогательного времени приобретает вид

Тв = Тус + Туп + Тинд + Тс.и.

В тех случаях, когда время контрольных измерений обрабатываемой заготовки Тизм не может быть перекрыто основным временем операции, оно добавляется к Тв.

,

где Тоl – основное время лимитирующего перехода
(т.е. наиболее продолжительного перехода).

Вспомогательное время операции Тв определяется по формуле для случая одноместной последовательной обработки

Тв = Тус + Туп + Тинд .

Тоl / Z,

где Z – число одновременно обрабатываемых
заготовок.

Вспомогательное время операции Тв определяется по формуле

Тв = (Тус + Туп) / Z.

время обработки каждой заготовки
Z – число последовательно обрабатываемых
заготовок.

Вспомогательное время операции Тв при одновременной установке заготовок опреде-ляется по формуле для случая многоместной параллельной многоинструментальной обработки

Тв = (Тус + Туп) / Z.

одноместной обработке

Вспомогательное время операции Тв для многоместной последовательной обработки при раздельной установке заготовок определяется по формуле

по формуле

То = Тоl / Z,

Вспомогательное время операции Тв определяется по формуле

Тв = (Туп + Тинд) / Z.