Разработать инструментальную оснастку к технологии изготовления детали "корпус" в условиях обработки на станках с ЧПУ
| Загрузить архив: | |
| Файл: 023-0007.zip (1246kb [zip], Скачиваний: 129) скачать |
Московская Государственная Академия Приборостроения и Информатики
Кафедра ______________________________________
Допустить к защите:
«___» ____________ 2000г.
Руководитель ______________
Пояснительная записка к курсовому проекту
Тема проекта: «Разработать инструментальную оснастку к технологии изготовления детали «корпус» в условиях обработки на станках с ЧПУ»
Проект выполнил студент: Бакачёв Андрей Игоревич
шифр: 96009 группа: МТ-8 факультет: ВФ
Специальность: 1201
Нормоконтроль ______________________________________________________
Курсовой проект защищен с оценкой: ___________________________________
Руководитель: _______________________________________________________
Члены комиссии:
_____________________________________________________
_____________________________________________________
Москва 2000 г.
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
2 |
|
Разраб. |
|
Бакачёв А.И. |
|
Провер. |
|
Т. Контр. |
|
Н. Контр. |
|
Утверд. |
|
Лит. |
|
Листов |
|
19 |
|
МГАПИ |
|
Реценз. |
|
Масса |
|
Масштаб |
|
1 |
|
1 : 1 |
|
1. Введение |
3 |
|
2. Постановка задачи |
4 |
|
3. Разработка технологического процесса |
5 |
|
3.1. Описание детали «Корпус» |
5 |
|
3.2. Обоснование выбора оборудования |
7 |
|
3.3. Разработка маршрутного техпроцесса |
8 |
|
4. Выбор инструментальной оснастки для операции токарная с ЧПУ |
11 |
|
5. Общие выводы |
18 |
|
6. Список литературы |
19 |
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
PAGE* LOWER 3 |
2.
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
PAGE* LOWER 4 |
На основе спроектированного технологического процесса механической обработки, детали типа «Корпус» на станках с ЧПУ, разработать инструментальную оснастку для одной из операций.
Кроме режущего инструмента (РИ) и вспомогательного инструмента (ВИ), к инструментальной оснастке относятся инструменты и средства настройки инструмента на размер вне станка.
3.
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
PAGE* LOWER 5 |
3.1. Описание детали «Корпус».
По назначению деталь является переходником в системе распределения жидкости. Деталь имеет на торцах по четыре крепежных отверстия, и на боковом одно с размером М27 мм.
Материал заготовки – чугун СЧ10.
HB 190.
Основные требования к параметрам шероховатости Ra 6.3, Ra 3.2.
Все литейные радиусы R5.
Деталь «Корпус» является технологичной, так как она не имеет труднодоступных поверхностей и не требует специального инструмента.
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
6 |
 |
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
7 |
По условию проекта деталь должна быть обработана на станках с ЧПУ.
Обработка поверхностей вращения производится на универсальном модифицированном станке с ЧПУ 16К20ФЗ токарной группы.
Торцевая поверхность и резьбовое отверстие перпендикулярное оси детали, а также крепежные отверстия обрабатываются на многоцелевом обрабатывающем центре 2206ВМФ4 с горизонтальным расположением шпинделя. Станок относится к сверлильно-фрезерно-расточной группе.
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
8 |
Технологический процесс механической обработки детали «Корпус» представлен в форме маршрутной карты с операционными эскизами.
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
9 |
|
№№ |
Наименование
|
Операционный эскиз |
|
0 005
2 3 4 |
Литье, обрубка, очистка заготовки Токарная с ЧПУ Установ 1 Подрезать торец 1 в размер 106±0,2мм Подрезать торец 2 согласно размеру Расточить отверстие
3 Установ 2 Подрезать торец 1 в размер 104±0,2мм Подрезать торец 2 согласно размеру Расточить отверстие
3 |
|
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
10 |
 |
010 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
Сверлильно-фрезерно-расточная с ЧПУ Установ1 Центровать отв. 1…4 Сверлить отв. под резьбу Æ9,2мм 5…8 Нарезать резьбу М10´0,8 9…12 Фрезеровать пов. Согласно размеру 13 Зенкеровать отв. Æ25мм 14 Зенкеровать отв. Æ30H11мм 15 Нарезать резьбу М27´2 согласно размеру 16 Установ 2 Центровать отв. 17…20 Сверлить отв. под резьбу Æ9,2мм 21…24 Нарезать резьбу М10´0,8 25…28 |
|
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
11 |
Расчет инструментальной оснастки будет производиться для операции токарная с ЧПУ.
Установ 1
4.1 Наименование операции - токарная с ЧПУ
Содержание 1 перехода:
подрезать торец в размер 104 мм.
4.1.1 Исходные данные:
Материал детали - Чугун СЧ 10. Вид заготовки - литье.
Характер обрабатываемой поверхности по корке, припуск прерывистый.
Отклонение размера по 11 квалитету точности.
Параметр шероховатости Ra 6,3.
4.1.2 Расчет режимов резания
Глубина резания t=2,5 мм.
Подача - при черновом точении принимается максимально допустимая по мощности оборудования, жесткостью системы СПИД, прочности режущей пластины и прочности державки. S=0,95 мм/об. [1,стр.266,т.11]
Скорость резания
V = (Cv / Tm * tx * Sy ) * Kv
Показатели степени и коэффициенты выбираются из таблиц. [1,стр.267]
Коэффициент Kv, учитывает поправки на обрабатываемый материал,состояниеобрабатываемойповерхности, материала режущей части резца, геометрических параметров.
Kv = Kmv * Knv * Khv * Киv * Кг
Кv= 1,2*0,9 *1,5* 1*0,87=1,41
V = (292 / 600,2 * 2,50,15 * 0,950,2) * 1,41= 160 м/мин
Сила резания [1,стр.271]
Pz,x,y = 10 * Cp * tx * Sy * Vn * Kp
Pz,x,y = 10 * 92 * 2,51 * 0.950,75 * 1600 * (2 * l * 1,18 * l * l) = 2415 H
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
12 |
N = Pz * V / 1020 * 60
N= 2415 * 160 / 1020 * 60 = 6,3 кВт
Частота вращения шпинделя
n = 1000 * V / p * Dmax
n = 1000 * 160 / 3,14 * 90 = 565 мин-1
принимаем n = 500 мин-1
4.1.3 Станок и оснастка
Станок - токарный с ЧПУ 16К20ФЗ
Частота вращения 10…2000 мин-1
Пределы подач 0,01…2,8 мм/об
Мощность главного привода 11кВт
Ограничение габаритов державки не более 25´40мм (В´Н)
Место крепления РИ на станке - револьверная головка.
Наименование крепежно-присоединительной части станка для закрепления режущего инструмента - гнездо цилиндрическое с рифленьем и клином.
Размер гнезда Æ50мм (Н7).
4.1.4 Инструмент режущий: резец проходной (ГОСТ 21151-75) с механическим креплением твердосплавной пластины [3,стр. 168]
ограничения на параметры режущего инструмента, связанные с технологическим процессом механической обработки, отсутствуют.
4.1.5 Определение размеров вспомогательного инструмента
Размеры крепежно-присоединительной части вспомогательного инструмента для закрепления на станке соответствуют размеру гнезда револьверной головки: диаметр хвостовика 50h6 мм, остальные размеры по каталогу [2]
Размеры крепежно-присоединительной части вспомогательного инструмента для закрепления режущего инструмента: квадратный паз 25´25 мм, габаритные размеры: общая длина 138мм, максимальные размеры 100´138мм, длина посадочного хвостовика 78мм.
4.1.6 Выбор конструктивной схемы инструментального блока (ИБ)
револьверная головка à ВИ àРИ
4.1.7 Конструктивная схема вспомогательного инструмента:
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
13 |
à
корпус ВИ à
крепежная часть РИ
4.1.8 Описание инструментального блока для операции токарная с ЧПУ - подрезка торца.
Подготовка инструментальной оснастки для станков с ЧПУ заключается в том, что режущий инструмент к станку доставляется в составе инструментального блока.
Инструментальный блок для подрезания торца состоит из проходного резца (поз.1) и резцедержателя (поз.2). Резец закреплен в резцедержателе тремя винтами (позю4), через подпружиненную планку (поз.З). Хвостовикрезцедержателясоответствует посадочномугнезду револьверной головки станка мод. 16К20ФЗ и равен Æ50h6.
4.2 Наименование операции - токарная с ЧПУ
Содержание 2 перехода: расточить отверстие в размер Æ26Н11 мм и снять фаску согласно размеру.
4.2.1 Исходные данные
Материал детали - Чугун СЧ 10.
Вид заготовки - литье.
Характер обрабатываемой поверхности по корке, припуск прерывистый.
Параметр шероховатости Ra 3,2
4.2.2 Расчет режимов резания
Растачивание отверстия будем
вести в два прохода,
глубина резания t = l,5 мм,
Подача при растачивании S= 0,25 мм/об. [1,стр.267,т.12]
Скорость резания
V = (Cv / Tm * tx * Sy ) * Kv
Показатели степени и коэффициенты выбираются из таблиц. [1,стр.267]
Коэффициент Kv, учитывает поправки на обрабатываемый материал,состояниеобрабатываемойповерхности, материала режущей части резца, геометрических параметров.
Kv = Kmv * Knv * Khv * Киv * Кг
Кv = 1,1 * 0,85 * 1,2 * 1 * 0,87 = 0,97
V = (292 / 600,2 * 1,50,15 * 0,250,2) * 0,97= 155 м/мин
Сила резания [1,стр.271]
Pz,x,y = 10 * Cp * tx * Sy * Vn * Kp
Pz,x,y = 10 * 92 * 1,51 * 0,250,75 * 1550 * (1 * l,1 * 1,18 * l * l) = 633 H
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
14 |
N = Pz * V / 1020 * 60
N= 633 * 155 / 1020 * 60 = 1,6 кВт
Частота вращения шпинделя
n = 1000 * V / p * Dmax
n = 1000 * 155 / 3,14 * 26 = 1897 мин-1
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
15 |
 |
принимаем n = 2000 мин-1
4.2.3 Станок и оснастка
Станок - токарный с ЧПУ 16К20ФЗ
Частота вращения 10…2000 мин-1
Пределы подач 0,01…2,8 мм/об
Мощность главного привода 11кВт
Ограничение габаритов державки не более 25´40мм (В´Н)
Место крепления режущего инструмента на станке - револьверная головка
Наименование крепежно-присоединительной части станка для закрепления режущего инструмента - гнездо цилиндрическое с рифленьем и клином
Размер гнезда Æ50мм (Н7)
4.2.4 Инструмент режущий
резец расточной с j=90°, с трехгранной пластиной из твердого сплава [3,стр.170]
ограничения на параметры режущего инструмента, связанные с технологическим процессом механической обработки, отсутствуют.
4.2.5 Определение размеров вспомогательного инструмента
Для крепления режущего инструмента в револьверной головке применяем две переходные втулки.
Размеры крепежно-присоединительной части ВИ для закрепления на станке соответствуют размеру гнезда револьверной головки: диаметр хвостовика 50h6 мм, остальные размеры по каталогу [2]
Размеры крепежно-присоединительной части ВИ для закрепления РИ: втулка с отверстием Æ16мм, габаритные размеры: общая длина 159мм, максимальные размеры 159´70мм.
4.2.6 Выбор конструктивной схемы инструментального блока
револьверная головка à ВИ à РИ
4.2.7 Конструктивная схема вспомогательного инструмента:
крепежная часть станка à два переходника à крепежная часть РИ
4.2.8 Описание инструментального блока для операции токарная с ЧПУ - подрезка торца.
Подготовка инструментальной оснастки для станков с ЧПУ заключается в том, что режущий инструмент к станку доставляется в составе инструментального блока.
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
16 |
Хвостовикрезцедержателясоответствует посадочномугнезду револьверной головки станка мод. 16К20ФЗ и равен Æ50h6.
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
17 |
4.3 На этом установе обрабатываются симметричные поверхности. Применяются те же инструменты, что и на установе 1, расчеты режимов резания, конструктивные схемы вспомогательного инструмента и инструментального блока будут одинаковыми.
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
18 |
Основной особенностью изготовления деталей на станках с ЧПУ является новый подход к разработке технологического процесса: технолог должен стремиться к максимальной концентрации операции, минимальному количеству переустановок детали, т.е. к возможности обработать за одну операцию как можно больше поверхностей.
Так появилось оборудование типа «обрабатывающий центр», на котором можно обработать все возможные поверхности с минимальным числом переустановок, что сокращает время обработки и повышает точность поверхностей.
Инструментальная оснастка для таких станков строится на основе модульного принципа и соответствует требованиям производства. К ним относится прежде всего: быстро сменность и взаимозаменяемость, простота сборки и разборки, минимальное количество станков, высокая точность центрирования, виброустойчивость в широком диапазоне режимов резания жесткость соединений в радиальном и осевом направлениях при максимальных нагрузках.
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
19 |
1.
2. и вспомогательный инструмент для гибких производственных модулей. Каталог. ВНИИ Инструмент. М., ВНИИ ТЭМП, 1988.
3.перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1990