Роботизована технологія виготовлення деталі “Опора-Б”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.    Горизонтальний верстат з хрестовим поворотним толом мод. 2204ВМФ4

 

Вибір допоміжного технологічного обладнання.

Використання верстату з ЧПУ  передбачає використання промислового робота (ПР) для виконання операцій завантаження та розвантаження верстату, транспортування деталей до транспортного столу та поміж верстатами. ПР повинен мати вантажопідйомність більше маси заготовки (більше 5,752 кг), забезпечити необхідну точність позиціонування, мати достатню кількість елементарних переміщень для досяжності та обслуговування робочих зон верстатів, захват з мінімальною кількістю схватів заготовки. Всі ці вимоги відносно обробки даної деталі задовольняє промисловий робот ангулярно - циліндричної системи координат моделі: СМ40Ф2.08.01.

 Занесемо його технічні характеристики до таблиці.

                                                                                                  Таблиця  

Технічні характеристики ПР СМ40Ф2.08.01

Технічна характеристика	Значення
Вантажопідйомність , кг	40
Число ступенів рухомості (без захватного пристрою)	4
Число рук/захватних пристроїв  на руку	1/1
Тип приводу	Гідравлічний
Керування	Позиційне
Число програмуємих координат	5
Спосіб програмування переміщень	Навчання
Погрішність позиціонування, мм	0,5
Погрішність позиціонування, мм	1
Найбільший виліт руки, мм	1900
Лінійні переміщення та швидкість переміщення по координатним вісям: Переміщення по осі Х, мм Швидкість, м/с Переміщення по Y, мм Швидкість, м/с Переміщення в направленні  Z, мм	10000 0,8 3000 1,2     1000
Кутові переміщення  та швидкість кутових переміщень по координатним вісям: Кут повороту a,° Швидкість повороту, °/с Кут повороту q, ° Швидкість , °/с Довжина монорельси, м	180 30 180 30     12
Маса, кг	3400

 

Необхідною складовою РТК є  пристрої подачі заготовок і транспортування  готових деталей в якості як першого так і другого засобу оснащення РТК може виступати тактовий стіл мод. СТ150 (рис.      ). Параметри столу: довжина – 2250 мм; ширина – 650 мм; висота робочої поверхні над підлогою – 850 мм; довжина і ширина пластини столу – 225 150 мм; вантажопідйомність однієї пластинки – 10 кг; кількість пластин – 24; розмір пластин – 150 150 мм. Доля закріплення деталі на токарно-револьверному верстаті використовується трикулачковий само центру -вальний патрон 7100-0002 (ГОСТ 2675-80). Нижче приведено ескіз тактового столу.             

                                                                                                                          Таблиця                            

модель	Габаритні розміри			вантажо- підйомність однієї пластини кг	к-сть пластин	Розміри пластин
	L	B	H			A B	l b	E	D
СТ-150	2250	650	700-850	10	24	150 225	150 150	100	120 0.2

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                 

                                                                                                             

 

Рис.        Ескіз тактового столу СТ.150

 

Вибір засобів технологічного оснащення.

    Для встановлення заготовки та деталі при обробці на токарно-револьверному верстаті використовуємо трикулачковий самоцентруючий патрон ГОСТ 24351-80. Для чорнової, напівчистової та одноразової обробки поверхонь деталі (зовнішніх торців та циліндричних поверхонь) приймаємо токарні збірні контурні різці з механічним кріпленням твердосплавних пластин з тригранною пластиною неправильної форми  Т15К6 ГОСТ 20872-80. Для чистової та тонкої обробки поверхонь деталі приймаємо різець контурний упорний з паралелограмною пластиною Т15К6. Для нарізіння внутрішньої різьби будемо використовувати різець різьбовий з механічним кріпленням твердосплавної пластини Т15К6.

 

Для встановлення заготовки та деталі на столі свердлувально-фрезерного верстата будемо використовувати спеціальне трикулачкове пристосування. Для

свердлування отвору Æ20Н7 приймаємо спіральне свердло Æ 17,5мм ГОСТ 2 И20-1-80 та для зенкерування отвору Æ20Н7 використаємо зенкер оснащений пластинами із твердого сплаву (Т15К6) ГОСТ 3231-71. Для свердлування отвору Æ 8 приймаємо спіральне  свердло Æ 6,9 мм.  Для нарізання різьби мітчик М8-Н7×1,5. Для фрезерування пазу висотою 4 мм на глибину 20 мм використаємо пазову затиловану фрезу (ГОСТ 8543-71) D=50, B=4. Для фрезерування лиски приймаємо циліндричну фрезу (2200-0106 ГОСТ 8721-69), оснащену правими винтовими пластинами з твердого сплаву марки Т15К6, D=80мм, L=96мм. 

Для обробки різьби М8-Н7 та свердлування отвору Æ9 будемо використовувати пристосування, яке повертатиме деталь на 90° відносно центру деталі.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Розробка операційно-технологічного процесу.

Операційну технологію розробляємо  на токарну обробку деталі, на яку  в подальшому буде складатися управляюча програма.

Установ І.

1. Точити поверхню Æ50⁰_-0,046 начорно в розмір 45 мм, Ra 5.
2. Точити поверхню Æ50⁰_-0,046 напівчисто в розмір 45 мм, Ra 5.
3. Точити поверхню Æ20 начорно в розмір 24,7 мм, Ra 5.
4. Підрізати торець  начорно в розмір 105,5мм, Ra 5.
5. Підрізати торець  начисто в розмір 105 мм, Ra 5
6. Точити поверхню Æ20 начисто в розмір 24,7 мм, Ra 5.
7. Точити поверхню Æ50⁰_-0,046 начисто в розмір 45 мм, Ra 5.
8. Розточити канавку до  Æ16 шириною 5+0,3 , Ra 2,5.
9. Нарізати зовнішню різьбу М20-7Н на довжину 20 мм, Ra 5.

 

Установ ІІ.

1. Точити поверхню Æ50 начорно в розмір 67 мм, Ra 5.

2. Точити поверхню Æ30^-0,025_-0,05 напівчисто в розмір 68 мм, Ra 5.
3. Підрізати торець  начорно в розмір 105,5мм, Ra 5.
4. Підрізати торець  начисто в розмір 105 мм, Ra 5
5. Точити поверхню Æ30^-0,025_-0,05 начисто в розмір 69 мм, Ra 2,5.
6. Точити поверхню Æ30^-0,025_-0,05 тонко в розмір 70 мм, Ra 1,25.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10. Розрахунок режимів різання та норм часу

 

Режими різання розраховуються за двома методами:

1 – аналітичним – з використанням  емпіричних формул 

2 – дослідно – статистичним  – з використанням нормативних  таблиць.

В К. П. режими різання розраховуються з використанням нормативних таблиць.

Визначення режимів різання  за емпіричними формулами для  поверхні Æ50h8:

Визначаємо швидкість різання  для повздовжнього точіння  [3, карта 2.88, лист 8]:

Чорнове точіння:

Виходячи з розрахунків припусків на обробку, визначаємо глибину різання:

t=1мм

Вибираємо подачу згідно  [3,карта 2.3]

S_ОТ=0,22мм/об;

Розрахунок швидкості різання  виконуємо згідно  [6, C.341,карта 2.88, лист8]:

Визначаємо коефіцієнти згідно [3,карта 2.88, лист8]:

С_V=112;

y_v=0.15;

x_v=0.4;

;

коефіцієнти:

С_V=4.936

m_V= -0.435

;

коефіцієнти:

С_V=0.55

m_V= 0.07

;

коефіцієнти:

С_V=18107

m_V= -1,288

;

коефіцієнти:

С_V=3.62

x_V= 0.004

y_v=-0.29

Швидкість різання:

м/хв.

Тоді швидкість обертання шпинделя:

об/хв.

n_ф=2000хв^-1 .

Фактична швидкість різання

об/хв.

Чистове точіння:

Виходячи з розрахунків припусків  на обробку, визначаємо глибину різання:

t=1мм

Вибираємо подачу згідно  [3,карта 2.4]

S_ОТ=0,17мм/об;

Розрахунок швидкості  різання виконуємо згідно  [3, карта 2.88, лист7]:

м/хв.

Тоді швидкість обертання шпинделя:

об/хв.

n_ф=2000хв^-1

Фактична швидкість різання

об/хв.

Тонке точіння:

Виходячи з розрахунків припусків  на обробку, визначаємо глибину різання:

t=1мм

Вибираємо подачу згідно  [3,карта 2.6]

S_ОТ=0,07мм/об;

Розрахунок швидкості різання  виконуємо згідно  [3, карта 2.88, лист7]:

м/хв.

Тоді швидкість обертання шпинделя:

об/хв.

n_ф=2000хв^-1

Фактична швидкість різання

об/хв.

Призначення режимів різання.

Режим різання призначаємо за „Нормування  часу та режимів різання для токарних верстатів з ЧПУ” (В.А. Кирилович, П.П. Мельничук, В.А. Яновський 2001.-584с.)

1. Точити Æ50 начорно .

     Глибина різання t=1мм

     Подача Sот=0,22мм/об.

Поправкові коефіцієнти  на подачу:

К_si=0,8 – коефіцієнт, що враховує марку інструментального матеріалу, в нашому           випадку Т15К6.

К_sp=1,00 – коефіцієнт, що враховує спосіб кріплення різальної пластини, в нашому випадку – з використанням коливального елементу.

К_SD=1,00 – коефіцієнт, що враховує найбільший діаметр встановлення виробу над станиною, в нашому випадку – 400 мм з перерізом державки різця 25´25 мм.

К_sh=1,00 – коефіцієнт, що враховує міцність різальної пластини, зумовленої способом її кріплення та товщиною (h=6 мм).

К_SM=1,00 – коефіцієнт, що враховує механічні властивості матеріалу.

К_sy=1,00 – коефіцієнт, що враховує схему установки заготовки та відношення L/D, в нашому випадку L/D=1,5<5.

К_sп=1,00 – коефіцієнт, що враховує стан поверхні заготовки – без кірки.

К_sj=0,95 – коефіцієнт, що враховує спосіб кріплення пластини та геометричні параметри різця.

К_sj=0,75 – коефіцієнт, що враховує жорсткість верстата.

Кінцеве значення подачі:

Sо=0,22×0.8×1,00×1,00×1,00×1,00×1,00×1,00×0,95×0,75=0,13 мм/об.

Швидкість різання 

=1,05- залежить від інструментального матеріалу.

=0,5 – від групи оброблюваності матеріалу.

=0,8 – від механічних властивостей матеріалу, що оброблюється.

=0,95 – від геометричних параметрів  різця.

V=187×1,05×0,5×0,8×0,95=75 м/хв×

 

Тоді  приймаємо

Тоді         V=84,78м/хв

2. Точити поверхню Æ50 напівчисто.

     Глибина різання t=1мм

     Подача Sо=0,13 мм/об

     Швидкість різання 

Тоді  приймаємо

Тоді         

3. Точити Æ20 начорно.

     Глибина різання t=3мм

     Подача Sот=0,16мм/об.

Поправкові коефіцієнти на подачу:

К_si=0,8 – коефіцієнт, що враховує марку інструментального матеріалу, в нашому           випадку Т15К6.

К_sp=1,00 – коефіцієнт, що враховує спосіб кріплення різальної пластини, в нашому випадку – з використанням коливального елементу.

К_SD=1,00 – коефіцієнт, що враховує найбільший діаметр встановлення виробу над станиною, в нашому випадку – 400 мм з перерізом державки різця 25´25 мм.

К_sh=1,00 – коефіцієнт, що враховує міцність різальної пластини, зумовленої способом її кріплення та товщиною (h=6 мм).

К_SM=1,00 – коефіцієнт, що враховує механічні властивості матеріалу.

К_sy=1,00 – коефіцієнт, що враховує схему установки заготовки та відношення L/D, в нашому випадку L/D=1,5<5.

К_sп=1,00 – коефіцієнт, що враховує стан поверхні заготовки – без кірки.

К_sj=0,95 – коефіцієнт, що враховує спосіб кріплення пластини та геометричні параметри різця.

К_sj=0,75 – коефіцієнт, що враховує жорсткість верстата.

Кінцеве значення подачі: