Разработка технологического процесса изготовления детали с применением станков с ЧПУ

| | | |функция (линейная |или при изменении |

| | | |интерполяция) |условий перемещения |

|X |4, 5, 6 |X+00300 |Координата |Обязательно указывать |

|Z | | |конечной точке |знак. Количество |

| | | |перемещения вдоль |разрядов: |

| | | |оси x или z (1,5 |4 при G11, G21, G31; |

| | | |мм в направлении |5 при G01, G02,G03; |

| | | |от оси детали) |6 при G10, G20, G30, |

| | | | |G33, G27, G25, G58 |

|I |4, 5, 6 |I+06000 |Координаты центра |Обязательно указывать |

|K | | |круга относительно|знак. Количество |

| | | |начальной точки |разрядов: |

| | | |дуги (30 мм вдоль |4 при G21, G23; |

| | | |оси x) |5 при G02, G03; |

| | | | |6 при G20, G30 |

|D |6 |D+000200|Шаг резьбы (правая|Обязательно указывать |

| | | |резьба с шагом 2 |знак и незначащие нули |

| | | |мм) | |

|F |5 |F10600 |Величина подачи |Вводится при изменении |

| | | |(600 мм/мин) |подачи |

|S |3 |S045 |Скорость вращения |Вводится при изменении |

| | | |шпинделя (с |скорости вращения |

| | | |табличным кодом |шпинделя |

| | | |500 об/мин) | |

|T |3 |T102 |Ввод инструмента |Вводится при установке |

| | | |(инструмент № 2, |инструмента |

| | | |ввод с | |

| | | |подтверждением) | |

|L |2 |L32 |Корректор |Используется при вводе |

| | | |инструмента |или отмене коррекции |

| | | |(коррекция по |инструмента |

| | | |координатам x и z | |

| | | |инструмента № 2) | |

|M |3 |M104 |Вспомогательная |Вводится для включения |

| | | |функция (включение|или выключения органов |

| | | |правого вращения |станка |

| | | |шпинделя) | |

Остальную информацию по командам можно найти в [ ].

15.4. Программа для токарного станка с ЧПУ

%

N001 T111 S045 M104

N002 G26

N003 G01 F10100 L21

N004 Z-04400 F70000

N005 Z-06100 F10100

N006 Z+06100 F11200

N007 Z-10100 F10100

N008 Z+10100 F11200

N009 Z-12100 F10100

N010 Z+12100 F11200

N011 Z-14100 F10100

N012 Z+14100 F11200

N013 Z-16100 F10100

N014 Z+16100 F11200

N015 Z-18100 F10100

N016 Z+18100 F11200

N017 Z+04400 F70000

N018 G40 F10100 L21

N020 G27 T101 S042

N021 G58 Z+000000 F70000

N022 X+000000

N023 G26

N024 G01 F10200 L31

N025 X-20200 F70000

N026 Z-02700 F11200

N027 X+15900 F10054

N028 Z-07100

N029 X+00600 F10600

N030 Z+07100 F11200

N031 X-01200 F10600

N032 Z-02600 F10054

N033 X+00600 F10600

N034 Z+02600 F11200

...

N099 X-00801 F10600

N100 Z-02600 F10054

N101 X+14901 F70000

N102 Z+05300 F11200

N103 G40 F10200 L31

N201 T102 S043

N202 G26

N203 G01 F10200 L32

N210 X-20000 F70000

N211 Z-02700 F11200

N212 Z-00102 F10013

N214 X+05099

N215 Z-02498

N216 X+10101

N217 X+00300 Z-00150

N218 Z-04350

N219 X+04500 F70000

N220 Z+09800

N221 G40 F10200 L32 M105

N301 T103 S024 M104

N302 G26

N303 G01 F10200 L33

N310 X-04300 F70000

N311 Z-09800 F11200

N312 X-00700 F10003

N313 X+00700 F10600

N314 X+04300 F70000

N315 Z+09800

N320 G40 F10200 L33

N401 T104 S026

N402 G26

N403 G01 F10200 L34

N410 X-15101 F70000

N411 Z-05200 F11200

N412 X-00600 Z-00300 F10006

N413 X+00600 Z+00300

N414 X+15101 F70000

N415 Z+05200

N420 G40 F10200 L34

N501 T105 S023

N502 G26

N503 G10 F10200 L35

N510 Z-005200 F70000

N511 X-004600 F10600

N513 G33 X+000256 Z-004100 D+000200

N514 X+000600 F10600

N515 Z+004100 F11200

N516 X-000660 F10600

N517 G33 X+000256 Z-004100 D+000200

N518 X+000600 F10600

N519 Z+004100 F11200

N520 X-000640 F10600

N521 G33 X+000256 Z-004100 D+000200

N522 X+004700 F70000

N524 Z+009300

N530 G40 F10200 L35

N531 G25 X+999999 F70000

N532 M105

N533 G25 Z+999999

N534 M002

16. Технико-экономическое обоснование разработанного технологического

процесса

Любой технологический процесс должен быть минимизирован по затратам. В

качестве критерия минимизации используется себестоимость изготовления

продукции.

Различают 4 метода расчета себестоимости:

1. Бухгалтерский (укрупненный);

2. Метод калькуляций (прямого расчета);

3. Нормативные;

4. По показателям.

Для нашего технологического процесса выберем бухгалтерский метод.

Себестоимость изготовления детали рассчитывается по следующей формуле

С = М+ Tшт.к.*(1+Н/1000),

где М=45,1 у.е. — стоимость заготовки

Тшт.к.=189 мин — штучно-калькуляционное время изготовления детали

Н=2000 % — накладные расходы.

В результате себестоимость изготовления детали составила 612,1 у.е.

17. Исследовательская часть

Точность обработки глубоких отверстий.

Термин (глубокое отверстие( имеет различное толкование и базируется в

основном на разграничении отверстий на глубокие и обычные по отношению

длины отверстия к его диаметру

l / d , причем это условное разграничение колеблется от трех до десяти

диаметров. Отечественный и зарубежный опыт сверления показывает, что к

глубоким следует относить отверстия глубиной более 5*d ,поскольку без

использования специальных сверл, подточек невозможно получить отверстие без

вывода инструмента для удаления стружки. Существует мнение , что к глубоким

должны быть отнесены такие отверстия , изготовление которых связано с

необходимостью применения специальных инструментов, оборудования и методов

обработки и не может быть рационально осуществлено или вообще осуществлено

с помощью инструментов и методов, применяемых для изготовления отверстий

нормальной длины.

Для операции глубокого сверления широко используются станки

специального назначения ( ОС-401, ОС-402А, ОС-98 и др.), а также

универсальные сверлильные , револьверные и токарные станки ,

модернизированные для сверления глубоких отверстий. Глубокое сверление

отверстий диаметром до 20 мм осуществляется на универсальном и специальном

оборудовании по различным кинематическим схемам ружейными и спиральными

сверлами со специальной заточкой, с различными углами наклона винтовой

канавки , а также спиральными сверлами, имеющими разделение рабочей части

на режущую и транспортирующую.

В нашем случае деталь( хвостовик ) имеет три глубоких отверстия : 2

отв. (10(167 и одно отверстие (20(177. Сверление производим по циклу

глубокого сверления стандартными спиральными сверлами, т. е. вывод сверла

осуществляется после врезания на глубину 3*d, затем — после врезания на

глубину 2*d, а потом через каждое значение d. Данная схема обработки

решает проблему удаления стружки из зоны резания и подачи СОЖ, однако

применение специальных ( например, шнековых ) сверел значительно повысило

бы производительность операции глубокого сверления из-за отсутствия

необходимости вывода сверла из отверстий .

Итак, основным требованием , предъявляемым к технологическому

процессу , является обеспечение высокого качества продукции при высокой

производительности труда. При этом наиболее сложным вопросом является

обеспечение заданной точности обработки ,зависящей от правильного выбора

оборудования, инструмента, режимов резания и других условий.

Понятие точности глубоких отверстий, полученных сверлением , включает

: точности диаметрального размера, геометрической формы отверстия в

поперечном и продольном сечениях, положения и отклонения оси просверленного

отверстия; шероховатость поверхности. Характер и степень влияния

многочисленных факторов на точность обработки глубоких отверстий

неодинаковы.

Отклонение диаметра отверстия.

Величина разбивки отверстия зависит от большого количества факторов.

Основными из них являются биение и износ инструмента, состояние материала,

глубина сверления. Значительное влияние оказывает также величина зазора

между сверлом и кондукторной втулкой. Для повышения точности

диаметрального размера рекомендуется уменьшать зазор между сверлом и

втулкой и увеличивать ее высоту. Одной из причин разбивки отверстия

является несоосность рабочей части сверла и ее хвостовика, приводящая к

биению. с увеличением глубины сверления разбивка возрастает, т.к. из-за

увеличивающейся длины консоли снижается радиальная жесткость системы

сверло — шпиндель.

Динамические погрешности станка также оказывают влияние на разбивку

отверстия. Одна из причин возникновения динамических погрешностей — это

результирующая радиальных составляющих усилия резания (Py , возникающая из-

за наличия эксцентриситета и дефектов заточки, когда (1((2 и длины

режущих кромок не равны. Это усилие, приложенное к уголкам режущих лезвий

сверла , вызывает разбивку, дефект поверхности и повышенный износ сверла.

Увеличение неравномерности заточки углов в плане сверла с 0,5 до 3 0

ведет к разбивке отверстия более чем на 1 мм. Зависимость разбивки

отверстия от неравенства режущих кромок по высоте записывается как :

(D = H*tg( ( / 2 ),

где H — разность режущих кромок по высоте ;

( — угол при вершине сверла.

Так как на разбивку влияет обратная конусность, увеличивающая зазор

между кондукторской втулкой и сверлом, предлагается изготавливать сверла

без нее. Разбивка также зависит от режимов резания. С увеличением скоростей

резания и подачи разбивка возрастает , причем в большей степени влияет

подача. На отклонение диаметра отверстия сказывается также и износ сверла.

Погрешность формы отверстия.

При сверлении отверстий возникают погрешности формы в поперечном и

продольном сечениях. Значительное влияние на них оказывает несимметричная

заточка режущих лезвий сверла. Основной слой металла при этом снимается

одной режущей кромкой , воспринимающей почти всю нагрузку. Зазор между

стенкой отверстия и малонагруженной ленточкой сверла возрастает и

забивается стружкой, которая смещает сверло. Кроме того , с увеличением

глубины сверления ухудшаются условия транспортировки стружки : она

пакетируется , создает неуравновешенную радиальную силу. В результате этого

возникают вибрации и разбивка отверстия, которая возрастает по мере

увеличения глубины сверления.

Погрешности формы возрастают с увеличением диаметра сверления, причем

у входа в отверстие обычно наблюдается овальность, в средней его части —

неравномерное отклонение от округлости, у выхода — равномерное отклонение

от округлости. При глубоком сверлении погрешности формы в поперечном

сечении овальные, в продольном — конусообразные.

Погрешность формы отверстия возрастает с увеличением вылета сверла,

так как жесткость последнего уменьшается и оно работает в условиях

продольного изгиба. При сверлении возможно возникновение трехгранной

огранки, связанной с наличием двух режущих лезвий, участвующих в

образовании контура отверстия. На погрешности формы отверстия в поперечном

сечении влияют также погрешности формы шейки шпинделя станка и опорных

подшипников, зазор между опорными шейками шпинделя и подшипниками.

Увод оси отверстия.

Величина увода оси отверстия зависит от статических и динамических

погрешностей станка, конструкции и геометрии режущего инструмента,

параметров кондукторных втулок, режимов резания и др.

Неперпендикулярность опорной поверхности стола к оси шпинделя

приводит к погрешности базировки детали или приспособления относительно

вертикальной оси шпинделя. Увод оси отверстия вызывается непараллельностью

оси шпинделя направлению перемещения гильзы. Под влиянием осевого усилия

возможны деформации узлов станка, нарушающие перпендикулярность оси

шпинделя к рабочей поверхности стола, что также вызывает увод оси

отверстия.

Большое влияние на величину увода оси отверстия оказывает схема

сверления. Увод оси отверстия уменьшается, когда заготовка имеет главное

движение( эффект самоцентрирования сверла ). ( Т.е. в нашем случае увод

оси отверстия меньше при сверлении на токарном станке).

Увеличение глубины сверления приводит к возрастанию увода, т.к.

увеличивается вылет сверла и уменьшается его жесткость. Жесткость сверла

понижается также с уменьшением его диаметра. Если относительная длина

сверла l/d и осевое усилие больше критических значений, определяемых из

условий продольного изгиба, деформации оси сверла неизбежно вызовут его

увод. Кроме того, биение рабочей части сверла относительно хвостовика

приведет к тому, что осевое усилие приложенное эксцентрично по отношению к

оси сверла , вызовет изгиб, а следовательно, увеличится и увод оси

отверстия.

Таким образом, при работе сверлом с большим вылетом одним из

факторов, определяющих первоначальное направление оси отверстия , является

поворот вершины сверла под влиянием продольного изгиба.

К числу причин , вызывающих увод оси отверстия при глубоком сверлении

, относятся также погрешности заточки сверл и , в первую очередь,

неодинаковые величины углов между осью сверла и главными режущими кромками.

Неравенство этих углов влечет за собой появление резко выраженной разницы в

сечениях среза каждой режущей кромки, что приводит к появлению больших

неуравновешенных радиальных сил, изгибающих сверло и вызывающих его увод.

Однако считается, появление неуравновешенных радиальных сил вызывает только

разбивку и не влияет на увод оси, т.к. вектор, определяющий величину и

направление радиальной силы, описывает полную окружность за время одного

оборота сверла и поэтому не может служить причиной одностороннего увода.

Режимы резания также влияют на величину увода оси отверстия. С

увеличением подачи возрастает усилие резания, а следовательно, продольный

изгиб сверла и связанный с ним увод оси . По этой же причине увод

возрастает и при износе сверла.

Относительно влияния скорости резания на величину увода оси отверстия

нет единого мнения. Повышение скорости резания способствует некоторому

увеличению динамической жесткости инструмента, снижению сил резания,

способствующих уменьшению увода оси отверстия. Уменьшению увода оси

отверстий способствует применение кондукторных втулок, важное значение при

этом имеет правильный выбор их параметров. В этом вопросе также имеются

разногласия. Для уменьшения увода рекомендуется уменьшать зазор между

втулкой и сверлом и применять удлиненные втулки. В то же время утверждается

, что высота втулки не влияет на увод оси отверстия. В ряде исследований

советуют устанавливать втулки вплотную к торцу детали, а в других — на

расстоянии (1,5( 2 )*d от торца детали с целью обеспечения нормального

выхода стружки.

Шероховатость поверхности.

Микронеровности на стенках просверленного отверстия зависят от

совокупности рада факторов: физико-механических свойств обрабатываемого

материала , режимов резания, смазывающе- охлаждающей жидкости, геометрии и

микрогеометрии режущего инструмента и др. Микронеровности при сверлении

возникают вследствие нароста, образующегося на режущих лезвиях в местах

пересечения заборного конуса сверла с его цилиндрической частью,

шероховатости лезвий, защемления обломков сходящей стружки между сверлом и

изделием, царапания обработанной поверхности при выводе сверла из

отверстия.

Шероховатость обработанной поверхности ухудшается при сверлении без

охлаждения, увеличении глубины сверления , а также по мере износа

инструмента.

рост высоты микронеровностей наблюдается с увеличением диаметра

сверления, что связано с увеличением температуры в зоне резания ,

наростообразованием на режущих лезвиях.

Важное значение для уменьшения высоты микронеровностей имеет выбор

оптимальных значений геометрии сверл. При слишком больших значениях

переднего ( и заднего ( углов сверла происходит выкрашивание режущих

кромок и ухудшение чистоты поверхности. Чрезмерно малые значения ( и (

увеличивают трение, температуру в зоне резания, налипание обрабатываемого

материала на поверхность инструмента, что ведет к увеличению высоты

микронеровностей.

Таким образом, можно сделать вывод, что наиболее полно изучены

факторы, влияющие на увод оси и отклонение диаметра отверстий, в меньшей

степени — на погрешности формы и шероховатость поверхности. По вопросу

характера и степени влияния отдельных факторов у исследователей нет единого

мнения, а в некоторых случаях они носят противоречивый характер. Ряд

утверждений недостаточно обоснован и требует дальнейшего аналитического и

экспериментального исследования. Основными факторами , влияющими на

точность глубоких отверстий , являются конструкции , диаметр и

геометрические параметры инструментов , металлорежущее оборудование и схема

сверления , свойства обрабатываемого материала и глубина сверления , режимы

резания , использование кондукторных втулок и др.

18. Разработка автоматизированного склада

Общие требования экономической эффективности, предъявляемые к складам как к

объектам промышленного и транспортного строительства, приводят к коренной

перестройке самого подхода к проектированию и созданию складов. Это вызвано

развитием новых тенденций в организации складского хозяйства и значительным

прогрессом в технологии складирования грузов и в технических средствах

оснащения складов. Один из последних этапов развития складов —

автоматизированный склад. Он имеет следующие характеристики технологии,

механизации и автоматизации:

1. Технические средства

— погрузки и

разгрузки....................................................конвейеры,

электропогрузчик,

—

транспортирования....................................................электро

погрузчики и конвейеры,

—

складирования...............................................................

.................высотные стеллажи,

автоматизированные краны-штабелеры,

2. Технология и

управление..................................................................

.размещение по раскладке,

перфокарты, пакетный режим

ЭВМ

3. Квалификация работников,

образование.................................................................

........................среднее техническое

Так как производство мелкосерийное, то будем использовать одностеллажный

склад, обслуживаемый напольным краном-штабелером. В качестве загрузочно-

разгрузочных устройств будем использовать приемные секции стеллажа,

приемные устройства и цепной конвейер и транспортно-перегрузочный робот. В

качестве средства транспортирования используем транспортный робот, который

был описан в пункте 14.

Ниже приведены технические характеристики используемого оборудования.

Кран-штабелер СА-ТСС-0,16

Грузоподъемность,

кг..........................................................................

160

Высота H стеллажа,

мм......................................................................4000

Габаритные размеры тары, мм

длина

l...........................................................................

...........600

ширина

b...........................................................................

.......400

Расстояние от рельсового пути до нижнего

рабочего положения грузозахватного органа,

мм..............................450

Скорость, м/с

передвижения крана-

штабелера...............................................1,0

подъема грузозахватного

органа.............................................0,2

выдвижения грузозахватного

органа.....................................0,25

Суммарная мощность электродвигателей,

кВт.....................................4,0

Цепной конвейер КЦ-0,16

Масса (брутто) тары,

кг........................................................................16

0

Габаритные размеры тары, мм

длина

l...........................................................................

............600

ширина

b...........................................................................

.......400

Длина конвейера,

мм..........................................................................

..600

Расстояние H от пола до несущей плоскости

механизма,

мм..........................................................................

.............450

Скорость перемещения тары,

м/с.........................................................0,25

Приемные секции стеллажа ПСС-0,16

Масса (брутто) тары,

кг........................................................................16

0

Габаритные размеры тары, мм

длина

l...........................................................................

............600

ширина

b...........................................................................

.......400

Расстояние H от пола до несущей плоскости

механизма,

мм..........................................................................

.............450

Скорость перемещения тары,

м/с.........................................................0,25

Число позиций накопления,

шт.................................................................1

Приемное устройство ПУ-0,16

Масса (брутто) тары,

кг........................................................................16

0

Габаритные размеры тары, мм

длина

l...........................................................................

............600

ширина

b...........................................................................

.......400

Расстояние H от пола до несущей плоскости

механизма,

мм..........................................................................

.............450

Скорость перемещения тары,

м/с.........................................................0,25

Число позиций накопления,

шт................................................................2

Стеллаж СТ-0,16

Масса (брутто) тары,

кг........................................................................16

0

Габаритные размеры тары, мм

длина

l...........................................................................

............600

ширина

b...........................................................................

........400

Расстояние H,

мм..........................................................................

.......3400

Длина L,

мм..........................................................................

.............10200

Транспортно-перегрузочный робот (напольный) СМТК-150

Масса (брутто) тары,

кг........................................................................16

0

Габаритные размеры тары, мм

длина

l...........................................................................

............600

ширина

b...........................................................................

........400

Скорость перемещения тары,

м/с.........................................................0,33

Точность позиционирования,

мм...........................................................+5

Тара для автоматизированного склада

Для транспортирования хвостовиков разработана специальная тара (паллета).

Она представлена на рис. 18.1.

Примем высоту ячеек стеллажа равной 340 мм. Тогда емкость склада

равна

(3400/340)*(10200/600)=10*17=170 ячеек. При учете, что в одной ячейке

хранится 3 детали (вместимость паллеты), то емкость склада равна 510

деталей, т.е. разгрузку готовых деталей со склада и загрузку склада

заготовками можно производить раз в год.

Компоновка разработанного автоматизированного склада представлена на

рис. 18.2.

Список использованных источников

1. Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии

машиностроения: Учебное пособие для машиностроительных специальностей

вузов. — 4-е изд., переработанное и дополненное — Мн.: Высш. школа,1983. —

256 с.

2.Обработка металлов резанием: Справочник технолога. Под общ. ред. А.А.

Панова. — М.: Машиностроение, 1988. — 736 с.

3. Технология машиностроения: Учебник для машиностроительных

специальностей вузов / А.А. Гусев и др. — М.: Машиностроение, 1986. — 480

с.

4. Дунаев П.Ф. и др. Допуски и посадки. Обоснование выбора: Учебное

пособие для студентов машиностроительных вузов. — М.: Высш. шк., 1984. —

112 с.

5. Обработка деталей на токарном станке с ЧПУ. Методические указания к

лабораторным работам. — Вологда.

6. Обработка деталей на сверлильном станке с ЧПУ. Методические указания к

лабораторным работам. — Вологда.

7. Обработка деталей на фрезерном станке с ЧПУ. Методические указания к

лабораторным работам. — Вологда.

8. Гибкие производственные системы, промышленные роботы, робототехнические

комплексы. В 14 кн.: кн. 4. Волкевич Л.И., Усов Б.А. Транспортно-

накопительные системы ГПС. Практ. пособие/Под ред. Б.И. Черпакова. — М.:

Высш. шк., 1989. — 112 с.

9. Маликов О.Б. Склады гибких автоматических производств. — Л.:

Машиностроение, 1986. — 187 с.

10. Рачков М.Ю. Оборудование и основы построения ГАП. — М.: Высшая школа,

1991.

Приложение 1. Программа для сверлильного станка с ЧПУ

%

N001 T01 S11 F11 X+000000 Y+00000

N002 M03 L01

N003 G83 R+008198 Z+25398 M08

N004 Z-05200 X+010000

N005 G93 R+008198 Z+25398

N006 T02 X+000000 Y+00000

N007 M03 L02 X+009773 Y+04773

N008 G91 R+023198 Z+24798

N009 M09

N010 M02

Приложение 2. Программа для фрезерного станка с ЧПУ

%

N001 G17

N002 M43

M003 S75 T01

N004 G01 Z-006000 F0712 M03 L401

N005 X-001100 M08 L002 F0660

N006 X-002500 F0610

N007 G03 J-003000 X-003000 Y-003000 L002

N008 I+003000 X+003000 Y-003000 L002

N009 G01 X+002500

N010 G50 X+001100 F0660 M09 L002

N011 G04 L000

N012 G01 Y+006000 F0715 M05

N013 G40 Z+006000 L401

N014 M02

Страницы: 1, 2, 3, 4