Технологический процесс изготовления корпусных деталей

Высокая точность углового положения стола обеспечивается прецизионным оптоэлектронным датчиком. Обдув базовых платиков стола во время смены обеспечивает высокую стабильность установки столов- спутников. Ограждение зоны резания защищает оператора и узлы и механизмы станка от неблагоприятных воздействий СОЖ и продуктов обработки.

СТАНДАРТНЫЕ (БАЗОВЫЕ) ИСПОЛНЕНИЯ СТАНКА.

ИС320 - стол размером 320х320 с автоматической сменой, 4 одновременно управляемые координаты

СПЕЦИАЛЬНЫЕ ИСПОЛНЕНИЯ СТАНКОВ

1. С размером рабочей поверхности стола 200х200 и 6-ти позиционным накопителем столов-спутников.

2. С конусом для закрепления инструмента SK40 или HSK63

3. С частотой вращения шпинделя для обработки и легких сплавов и сталей - до 9000 мин, для обработки, в основном, легких сплавов со встроенным мотор-шпинделем - 12000.18000 мин-1

4. С подачей СОЖ через инструмент давлением до 50 атм и расходом до 10 л/мин.

5. Со скоростью установочных перемещений до 30 м/мин.

6. С 80 местным магазином для инструмента SK30 и манипуляторной сменой "от реза до реза" 7 сек.

7. С 60 местным магазином для инструмента SK40 или HSK 63 и манипуляторной сменой "от реза до реза" 7 сек.

8. С комплектом электрооборудования Отечественным с СЧПУ NС110, Импортным с СЧПУ ф. Siemens, Bosch, Heidenhain

9. В прецизионном исполнении класса точности "А" и "С" по ГОСТ 300027-93

Технические Характеристики:

1. Обрабатываемые заготовки

Наибольшая масса обрабатываемой заготовки с приспособлением 100 кг

2. Инструментальный магазин и инструмент

Конус инструмента SK30

Емкость инструментального магазина шт 24

Наибольшая длина инструмента 200мм

Наибольший диаметр инструмента 80мм

Наибольшая масса инструмента с оправкой 5кг

Время смены инструмента "от реза до реза" с 10

3. Столы-спутники для установки заготовок

Размер рабочей поверхности столов-спутников мм 320x 320

Время смены столов-спутников с 8

Количество палет шт. 2

4. Рабочие и установочные перемещения

Наибольшие программируемые перемещения: мм -

по оси X мм 360

по оси Y мм 250

по оси Z мм 320

по оси В град непрерывно

по оси А град -

Дискретность поворота стола по оси В и А - 360000x0.001

Скорость быстрых перемещений по осям X,Y, и Z м/мин 12

Наибольшее усилие подач по всем осям H 4000

5. Силовая характеристика станка

Наибольший крутящий момент на шпинделе при ПВ 100% Нм 108

Пределы частот вращения шпинделя мин-1 50…7100

Мощность привода главного движения при ПВ 100% кВт 5,5

6. Гидрооборудование станка

Подача СОЖ через сопла на шпиндельной бабке литров в минуту 45.

Обрабатывающий центр INTEGREX e - 410H

Фирма производитель Mazak, Япония.

Габаритные размеры: 3700 Ч 2200 Ч 2000.

Выполняет все операции - точение, фрезерование, сверление, упрочнение (опция), и шлифование (опция) за одну установку.

INTEGREX e-410H разработан для того, чтобы упростить сложные системы производства и обеспечить полную поддержку операторам станков, а также управленческому персоналу

Детали могут быть изготовлены за одну установку для того чтобы реализовать концепцию минимального незавершенного цикла в механическом цехе. Этот станок принесет революцию цех.

Технические характеристики:

– Перемещение по оси Y: 410 (±205) мм - также как у обрабатывающего центра.

– Полноценные ортогональные 3 оси (X, Y и Z) предназначенные для обработки с высокой жесткостью и точностью.

– Диапазон перемещения оси В: 240є.

– Одинаковые технические характеристики для первого и второго шпинделей: 4000 об/мин / 26 кВт с 10” патронами.

– Мощный высокоскоростной шпиндель для вращающегося инструмента 12000 об/мин / 22 кВт.

– Высокая скорость быстрых перемещений: 50 м/мин (оси X, Y и Z).

FORM-LOK патрон для зажима детали произвольной формы для второй операции обработки

Этот патрон необходим, для того чтобы обрабатывать шестигранные и неправильной формы детали за одну установку с минимальным количеством приспособлений.

е - башня для операторов и руководства

– Коректные инструкции гарантируют выполнение плана производства

– Уменьшение непродуктивных простоев

– Функция помощи помогает операторам полностью усовершенствовать свои навыки управления станком

– Более быстрый вывод станка из аварийного состояния

Инструментальный магазин на 32 магазина.

Проанализировав все выше приведенные станки, мы выбираем INTEGREX e-410H, т. к. детали могут быть изготовлены за одну установку, в отличии от ОЦ СФР, на которых было бы необходимо переустанавливать деталь. Также станок обладает большой скоростью вращения шпинделя и быстрых перемещений.

Вертикально-сверлильный станок KGB 25 для нарезания резьбы

Технические характеристики:

Макс. мощ. сверления в стали 25 мм

Резьба М16

Длина хода пиноли 140

Конус шпинделя МК 3

Диапазон числа оборотов (8) 100 -

Вылет 225

Расстояние шпиндель-стол 110 - 405

Макс. технологический ход головки 300

Зажимная поверхность стола 290 Ч 300 мм

Мощность двигателя 400 В 0,75 кВт

Габариты (Д Ч Ш Ч В) 390 Ч 552 Ч 1240 мм

Масса 140

Редуктор из зубчатых колес для привода с прямым силовым замыканием - без проскальзывания клинового ремня.

Зажимной стол больших размеров из серого чугуна, прецизионно обработанная поверхность.

Перестановка головки по высоте.

Шкала глубины с переставляемыми упорами глубины

Толстостенная колонна с большими зажимами.

Т-шлицы для закрепления деталей.

Прямоугольный стол с канавками для охлажденной воды.

Два рычага для легкого и быстрого переключения числа оборотов.

5.3 Анализ прогрессивных инструментальных материалов

С увеличением уровня автоматизации в непрерывном производстве роль качества инструмента, его стойкости, режущей способности еще более возрастает. Инструменты обеспечивают не только снижение затрат машинного времени, но и безаварийность работы /6/.

Экономия затрат времени обработки достигается:

– снятием припуска с наименьшим числом проходов (увеличением глубины резания, уменьшение припусков за счет использования рациональных заготовок);

– сокращением длины обработки, приходящейся на каждый инструмент (много инструментальные наладки); и особенно - путем оптимизации и форсирования режимов резания, (в первую очередь - скорости резания) за счет предельного использования ресурсов и технических характеристик станка по эффективной мощности, максимальным крутящимся моментом на шпинделе. По предельным числам оборотов и подачам, по жесткости и виброустойчивости (системы станок-приспособление-инструмент-заготовка (СПИЗ)), определенным наибольшим съемом стружки в единицу времени.

Особая роль в форсировании режимов резания и снижении машинного времени принадлежит новым формам и усовершенствованным лезвийным инструментам повышенного качества с механическим креплением многогранных неперетачиваемых пластин (МНП) из твердосплавных материалов с многослойным упрочняющим покрытием и из новых марок оксидной, карбидной и нитридной керамики.

Инструменты с МНП и упрочняющим покрытием имеют время оптимальной стойкости в 3-5 раз превышающее стойкость напаянных пластин без покрытий.

Прогрессивные инструменты на всех этапах развития промышленного производства являлись одним из доминирующих компонентов роста производительности труда и оказывали решающие воздействие на развитие конструкции станочного оборудования.

Обрабатываемость оценивается, целым рядом показателей, главный из которых - интенсивность изнашивания режущего инструмента. Количественная характеристика этого показателя - максимально допустимая скорость резания , соответствующая определенной величине износа или заданной стойкости инструмента. К дополнительным показателям относятся: чистота поверхности резания, теплопроводность, форса стружки и ее легкость отвода.

5.3.1 Твердые сплавы

Для обработки труднообрабатываемых материалов широко применяют твердые сплавы, состоящие из зерен карбидов тугоплавких-металлов -вольфрама, титана и тантала, сцементованных кобальтом. Их получают путем прессования и спекания при высокой температуре (1500 - 2000 С) карбидов вольфрама, титана и кобальтовой связки. Благодаря наличию карбидов, сплавы обладают высокой твердостью (16000 - 17000Мпа) и износостойкостью. Связывающий металл придает твердому сплаву определенную прочность и вязкость.

Твердые сплавы позволяют вести обработку труднообрабатываемых материалов со скоростями, в несколько раз превышающими скорости обработки быстрорежущими инструментами, и тем самым обеспечивают значительное повышение производительности обработки.

Существует три основные группы твердых сплавов, различающиеся составом их карбидной основы, физико-механическими и эксплуатационными свойствами: вольфрамовая (ВК), титановольфрамовая (ТК) и титанотанта-ловольфрамовая (ТТК).

В таблице 5. 3. 1. 1 приведены физико-механические свойства твердых сплавов, выпускаемых нашей промышленностью в соответствии с ГОСТ 3882-74 (СТ СЭВ 1251-78) /7/ с. 46.

Сплавы группы ВК (например ВК3 - карбида вольфрама 97%, кобальта 3%), ВК6-В (буква В означает крупнозернистую структуру карбидов) при одинаковом химическом составе различаются размерами зерен карбидных составляющих. Твердые сплавы с размером зерен 3-5 мкм имеют крупнозернистую структуру, 0,5-1,5 мкм - мелкозернистую; сплавы, имеющие 70 % зерен размером менее I мкм, называют особомелкозернистыми. От размера зерен карбидов и содержания кобальта зависят физико-механические свойства вольфрамовых сплавов.

С увеличением процентного содержания кобальта растет предел прочности на изгиб, что определяет высокую сопротивляемость этих сплавов ударным и циклическим нагрузкам, но при этом снижаются твердость и температура, при которой наблюдается схватываем ость с обрабатываемым материалом. Это приводит к увеличению интенсивности износа режущих инструментов, особенно при обработке вязких материалов на высоких скоростях резания.

С уменьшением размера зерна карбидов снижается прочность, но увеличивается износостойкость, что особенно заметно при обработке жаропрочных сплавов на никелевой основе. В связи с этим крупнозернистые сплавы применяют в основном для черновой и получистовой обработки материалов всех групп.

Инструменты из сплавов мелкозернистой и особомелкозернистой структуры рекомендуется применять на чистовых и получистовых операциях обработки резанием.

Сплавы мелкозернистой структуры с повышенным содержанием кобальта (ВК10М, ВК15М) используют для изготовления мелкоразмерных инструментов (сверл, метчиков, концевых и прорезных фрез) для обработки труднообрабатываемых материалов всех групп.

Таблица 5. 3. 1. 1

Физико-механические свойства твердых сплавов

Сплав	уи, МПа, не менее	с, кг/м3	HRA, не менее
Вольфрамовая группа
ВК3	1176	15 000-15 300	89,5
ВК3М	1176	15 000-15 300	91,0
ВК4	1519	14 900-15 200	89,5
ВК4В	1470	14 900-15 200	88,0
ВК6	1519	14 600-15 000	88,5
ВК6М	1421	14 800-15 100	90,0
ВК6-ОМ	1274	14 700-15 000	90,5
ВК6В	1666	14 600-15 000	87,5
ВК8	1666	14 400-14 800	87,5
ВК8В	1813	14 400-14 800	86,5
ВК8ВК	1764	14 500-14 800	87,5
ВК10	1764	14 200-14 600	87,0
ВК10М	1617	14 300-14 600	83,0
ВК10-ОМ	1470	14 300-14 600	88,5
ВК10КС	1862	14 200-14 600	88,5
ВК11В	1960	14 100-14 400	86,0
BK11ВК	1862"	14 100-14 400	87,0
ВК2О	2058	13 400-13 700	84,0
ВК2ОКС	2107	13 400-13 700	82,0
ВК2ОК	1764	13 200-13 400	80 0
ВК25	2156	12 900-13 200	82,0
Титановольфрамовая группа
Т30К4	980	9 500-9 800	92,0
Т15К6	1176	11 100-11 600	90,0
ТНК8	1274	11 200-11 600	89,5
Т5К10	1421	12 400-13 100	88,5
Т5К12	1666	13 100-13 500	87,0
Титанотанталовольфрамовая группа
ТТ7К12	1666	13 000-13 00	87,0
ТТ8К6	1323	12 800-13 300	90,5
ТТЮК8Б	1617	13 500-13 800	89,0
ТТ20К9	1470	12 000-12 500	91,0

Режущие инструменты из особомелкозернистых сплавов BK6-ОM, ВК10-ОМ и ВК15-ОМ применяют для чистовой и получистовой обработки резанием коррозионно-стойких, жаропрочных сталей и сплавов на никелевой основе, титановых сплавов и высокопрочных сталей. Применение данных сплавов обеспечивает повышение стойкости инструмента до 3 раз по сравнению с твердыми сплавами ВК6М н BK10M.

При обработке жаропрочных сталей и сплавов все большее применение находят сплавы с особомелкозернистой структурой, легированные карбидами хрома. Физико-механические свойства этих сплавов приведены в таблице 5. 3. 1. 2. /7/ c. 47.

Таблица 5. 3. 1. 2

Физико-механические свойства сплавов, легированных хромом

(ТУ 48-19-209 - 76)

Сплав	уи, МПа	с, кг/м3	HRA, не менее
ВК10ХОМ	1500	14 300	89,0
BKI5XOM	1650	13 800	87,5

Стойкость этих сплавов при обработке труднообрабатываемых материалов не ниже, чем у сплавов группы ОМ, а в отдельных случаях - выше.

Сплавы группы ТК (например 15К6 - 15% TiC, 6% Co, 79% WC) обладают большими, чем сплавы группы ВК, твердостью, теплостойкостью (900 - 1000 Сє) и износостойкостью, но меньшей прочностью. Кроме этого, из-за повышенной хрупкости они плохо выдерживают ударные и переменные нагрузки. Поэтому сплавы группы ТК с меньшим содержанием карбидов титана (Т5К10, Т5К12, Т14К8) целесообразно применять для черновой и получистовой обработки, а с большим содержанием карбидов титана (Т15К6, Т30К4) - для чистовой и получистовой обработки с повышенными скоростями резания.

Сплавы группы ТТК (например ТТ10К8 - 8% Co, 10% TiC + ТаС, 82% WC) по своим физико-механическим свойствам являются промежуточными между вольфрамовыми и титановольфрамовыми сплавами. Они имеют более высокую прочность и вязкость, чем сплавы группы ТК, но уступают им по твердости и теплостойкости. Благодаря высокой износостойкости и эксплуатационной прочности ударным нагрузкам и вибрациям сплавы группы ТТК эффективны при черновой обработке сталей и сплавов.

Разработаны и нашли применение новые высокоэффективные марки твердого сплава группы ТТК (ТТ8К6, ТТ21К9 и ТТ20К9А). Стойкость сплава ТТ8К6 в 2-2,5 раза выше стойкости сплава ВК6М при чистовой и получистовой обработке легированных сталей. Сплав ТТ21К9 обладает в 3 раза большей стойкостью по сравнению со сплавом ТТ7К9 при черновом и получистовом фрезеровании легированных сталей; стойкость сплава ТТ20К9А в 2-2,5 раза превышает стойкость сплава Т14К8 при фрезеровании сталей,

Твердые сплавы, выпускаемые по ГОСТ 3882 - 74, в соответствии с рекомендациями международной организации ИСО делятся на три основные группы: К, М и Р.

Сплавы группы К предназначены для обработки легированных сталей и других материалов; сплавы группы М - для обработки труднообрабатываемых материалов всех групп; сплавы группы Р - для стальных отливок и материалов, дающих сливную стружку.

Разработаны и получили распространение твердые сплавы серии МС. Стойкость режущего инструмента, оснащенного пластинами из сплава МС по сравнению со стандартными марками твердого сплава до 1,5 раз выше.

Безвольфрамовые твердые сплавы (БВТС) - это сплавы на основе карбида (TiC) и карбонитрида (TiN) титана, сцементованных никелемолибденовой связкой (Ni+Mo).

Разработка БВТС вызвана возрастающим дефицитом на вольфрамовую руду и кобальт, используемые в производстве обычных твердых сплавов. Безвольфрамовые твердые сплавы по сравнению с вольфрамовыми сплавами имеют меньшую прочность на изгиб, но отличаются повышенной жаростойкостью (до 1000 °С) и низкой схватываемостью с обрабатываемыми материалами. Благодаря высокой плотности БВТС при заточке режущих инструментов можно получить острую кромку, что особенно ценно для инструмента, предназначенного для чистовой обработки. Инструменты из этих сплавов работают по сталям практически без наростообразования. Эти свойства и предопределили область их применения - чистовое и получистовое точение и фрезерование. Сплавы БВТС обеспечивают меньшую шероховатость поверхности по сравнению с твердым сплавом, что дает возможность заменять шлифование точением и способствует повышению производительности труда в 2-2,5 раза. Износостойкость БВТС в 1,2-1,5 раза выше износостойкости сплавов группы ТК.

В таблице 5. 3. 1. 3 приведены основные физико-механические свойства БВТС, выпускаемых промышленностью /7/ с. 50.

Таблица 5. 3. 1. 3

Физико-механические свойства безвольфрамовых твердых сплавов

Сплав	уи, МПа не менее	с, кг/м3	HRA, не менее
ТМ1	800	5800	91,5
ТМ3	1200	5900	89,0
ТН20	1050	5500-6000	90,0
КНТ16	1200	5500-6000	89,0
ТН30	1100	5800	88,5
ТН40	1150	6000	87,0
КНТ12	1250	5670	92,0
КНТ20	1550	6170	90,0
КНТ30	1700	6400	88,5

Разработан безвольфрамовыи твердый сплав КТС-2М (р = 5800 кг/м³, у_и = 1000-1200 МПа, HRA 90-92). Сплав используют для изготовления режущих инструментов как равнозначный заменитель сплавов группы ВК; он в 2-2,5 раза легче, обладает высокой твердостью, механической прочностью. Сплав KTС-2M применяют для точения и фрезерования легированных сталей, никелевых сплавов и других материалов. Износостойкость его в 1,5-3 раза выше износостойкости сплавов группы ВК.

Вследствие неудовлетворительных термических свойств БВТС плохо поддаются пайке и заточке, поэтому их применяют в основном в виде неперетачиваемых пластин

5.3.2 Быстрорежущие стали

Быстрорежущие стали применяют наиболее широко при изготовлении осевого инструмента: сверл, зенкеров, разверток, метчиков, а также резьбовых резцов для нарезания точных резьб, сложнопрофильных и фасонных инструментов.

Применяемые быстрорежущие стали делятся на три группы: быстрорежущие стали нормальной, повышенной и высокой производительности.

Стали нормальной производительности характеризуются пониженной теплостойкостью (615-620 °С). К ним относятся: вольфрамовые стали (Р9, Р12, Р18), вольфрамомолибденовые (Р6М5, Р6МЗ, Р8МЗ и др.), безвольфрамовые (9Х6МЗФЗАГСТ, 9Х4МЗФ2АГСТ и др.): Их применяют в основном при обработке цветных сплавов, чугунов, углеродистых., и легированных сталей (I-- VI групп) при скоростях резания до 35-40 м/мин. Сталь РI2 по сравнению со сталью Р18 обладает повышенной прочностью, пластичностью и применяется для изготовления всех видов инструментов.

Сталь Р6М5 в основном вытеснила стали P18, P12 и Р9 и нашла применение при обработке цветных сплавов, чугунов, углеродистых и легированных сталей, а также некоторых теплоустойчивых и коррозионно-стойких сталей (VII-VIII групп).

Разработаны новые марки безвольфрамовых молибденовых быстрорежущих сталей нормальной производительности - 9Х6М3Ф3АГСТ (ЭК-41) и 9Х4МЗФ2АГСТ (ЭК-42). Стали имеют меньшую плотность, что сокращает расход быстрорежущих сталей на 4-5%. По режущим свойствам они соответствуют свойствам стали Р6М5, что и предопределяет область их применения.

Стали повышенной производительности дополнительно легированы кобальтом и ванадием. К ним относятся стали с теплостойкостью 625-640 °С: вольфрамокобальтовые (Р9К5, Р9К10 и др.); вольфрамованадяевые (Р9Ф5, Р12ФЗ, Р14Ф4, Р18Ф2 и др.); вольфрамомолибденовые с кобальтом и ванадием (Р6М5К5, Р9М4К8, Р6М5ФЗ, Р6М5Ф2К8 и др.); вольфрамованадиевые с кобальтом (Р10Ф5К5, Р12Ф4К5, Р18К5Ф2); вольфрамованадиевые с кобальтом и молибденом (Р12ФЗК10МЗ, Р12Ф2К5МЗ, Р18Ф2К8М и др.).

Стали повышенной производительности применяют для обработки коррозионно-стойких (VIII группа), жаростойких и жаропрочных деформируемых сталей и сплавов (IХ--XIII групп) и высокопрочных сталей (XIV группа). Повышенная теплостойкость данных сталей обеспечивает работу инструментов на повышенных режимах резания с увеличенной стойкостью. Например, при обработке стали 40ХН со скоростью резания 30 м/мии стойкость червячных фрез из стали Р9М4К8 в 3 раза выше, чем из стали P18; стойкость резцов при точении стали ЭИ893 в 2-3 раза выше, чем резцов из стали PI8.

В таблице 5. 3. 2. 1 приведены основные физико-механические свойства вольфрамосодержащих сталей нормальной и повышенной производительности и безвольфрамовых сталей нормальной производительности /7/ c. 39.

Таблица 5. 3. 2. 1

Вольфрамосодержащие быстрорежущие стали
Сталь	уи, МПа	НВ, не более	HRCэ	Ткр,єС
Р18	2600-3000	255	63-65	625
Р12	3000-3200	255	63-65	625
Р9	3350	255	63-65	620
Р6М5	3300-3400	255	64-66	620
Р6М5К5	3300-3400	269	65-67	630
Р12ФЗ	2400-2800	269	64-67	630
Р18К5Ф2	2900-3000	285	64-66	640-645
Р9К5	2300-2700	269	64-67	630
Р9К10	2050-2100	269	64-66	630
Р9М4К8	2200-2600,	285	65-68	630
Р10К5Ф5	2500-2700	285	66-68	640
Р6М5ФЗ	3300-3500	269	65-65	625
Р12ФЗК10МЗ	2800	285	66-68	640
Р12Ф2К5МЗ	2800-2900	285	64-66	640
Р12МЗК8Ф2	2800-2900	285	64-67	640
Р12Ф4К5	2800-2900	285	64-67	640
А11Р3М3Ф2	3400-3800	255	63-65	620
Безвольфрамовые быстрорежущие стали
9Х6М3Ф3АГСТ (ЭК-41)	3200-3800	255	63-66	620
9Х4М3Ф2АГСТ (ЭК-42)	3500-4000	255	63-66	620

Порошковые быстрорежущие стали. Порошковые стали имеют карбидную неоднородность по 1-2-му баллу, характеризуются повышенной шлифуемостью и пластичностью при холодной и горячей деформации, обладают повышенной (на 500 - 700 МПа) прочностью при изгибе и в 1,5 - 2,5 раза более высокой стойкостью по сравнению с быстрорежущими сталями аналогичного состава обычного производства. Высокая прочность сталей при изгибе позволяет работать на повышенных подачах с сохранением заданных характеристик.

В табл. 5. 3. 2. 2 приведены основные физико-механические свойства порошковых быстрорежущих сталей, выпускаемых промышленностью /7/ с. 41.

Таблица 5. 3. 2. 2

Основные физико-механические свойства порошковых быстрорежущих сталей

Сталь	уи, МПа	НВ, не более	HRCэ	Ткр,єС
Р6М55-МП	3200 - 3900	269	67 - 67	630
Р6М5ФЗ-МП	3500 - 4400	269	66 - 68	630
P9M4К8-МП	3200 - 3700	285	66 - 67,5	635
Р12МЗК5Ф2-МП	2600 - 3500	285	66 - 68	635
Р12МЗК8Ф2-МП	2700 - 3200	285	67 - 69	640
Р12M3K10ФЗ-МП	2400 - 3500	285	66,5 -68	640
Р12МФ5-МП	2800 - 3600	260	66 - 67,5	635
Р6М5К8Ф2-МП	2800 - 3400	260	67 - 68	635
10Р6М5К5-МП	2500 - 3500	285	66 - 67,5	625
10Р6М5-МП	-	255	64 -67	635
Р10М6К8-МП	-	-	67 - 68	635
13Р6М5ФЗ-МП (ТСП-26)	3500 - 4400	285	67 - 68	-
15Р10ФЗК8М6-МП (ТСП-24)	4150 - 4430	285	68 - 69	-
22Р10Ф6К8МЗ-МП (ТСП-25)	3800 - 4100	285	68 - 70	-

Порошковые быстрорежущие стали Р9М4К8-МП и Р10М6К8-МП обладают повышенной красностойкостью, хорошо шлифуются; предназначены для обработки материалов повышенной твердости до HRС_э, 38 - 42 и нашли применение в инструментах для станков с ЧПУ. Стойкость режущих инструментов из этих сталей в 1,5 - 2 раза, выше, чем из сталей Р6М5 и Р18."^;

Порошковые быстрорежущие стали Р6М5ФЗ-МП, Р6М5К5-МП, Р6М5Ф2К8-МП и 13Р6М5ФЗ-МП при обработке труднообрабатываемых материалов обеспечивают по сравнению со сталями обычного производства аналогичного состава повышение стойкости до 4 раз, хорошо поддаются шлифованию. Их применяют для изготовления различных, в том числе и крупногабаритных инструментов, инструментов сложной формы с большим объемом шлифования (зуборезный инструмент, червячные фрезы, протяжки и т. д.).

Стали высокой производительности характеризуются высокой теплостойкостью (700 - 725 °С) и вторичной твердостью после закалки и отпуска (HRC_Э 69 - 70). К ним относятся стали В11М7К23, B24M12K23, В18К25Х4 и др. Инструменты из сталей высокой производительности имеют высокую стойкость при повышенных режимах резания жаропрочных и титановых сплавов. При обработке указанных материалов стойкость инструментов из стали высокой производительности на ряде операций до 30 раз выше по сравнению с инструментами из стали Р18 и до 10 раз выше, чем из ВК8 и кобальтовых быстрорежущих сталей

К быстрорежущим сталям высокой производительности относятся стали класса - карбидостали.

Карбидостали - это класс инструментальных материалов для обработки деталей из труднообрабатываемых материалов, изготовляемых методами порошковой металлургии. Это композиционный материал, в котором зерна тугоплавких карбидов (преимущественно TiC) равномерно распределены в связке из легированной стали.

Карбидостали сочетают твердость и износостойкость твердых сплавов с прочностью и вязкостью легированных сталей и. по своим характеристикам занимают промежуточное положение между быстрорежущими сталями и твердыми сплавами. Высокое содержание карбидной фазы обеспечивает сталям лучшую, чем у обычных сталей, износостойкость, а наличие термообрабатываемой связки позволяет эти материалы подвергать механической обработке в отожженном состоянии. Материал термостоек, легче быстрорежущих сталей на 13%, твердых сплавов - на 50%.

Карбидостали выпускаются на основе двух сталей Р6М5-КТ20 и Р6М5К5-КТ20 с массовой долей TiC 20% в виде заготовок различного сечения: круглого диаметром 31 - 35 мм, квадратного со стороной квадрата 28 - 30 мм, прямоугольного с минимальной толщиной 14 мм и максимальной шириной 56 мм.

Вторичная твердость карбидосталей НRС_Э 70 - 72 (HRA 87 - 89), прочность при изгибе 2000--2500 МПа, ударная вязкость 80 - 120 Дж/м², теплостойкость 650 - 690 °С, плотность материала 7,10 г/см³.

Стойкость режущего инструмента из карбидосталей при обработке сплавов ЖС6КП, ЭИ-867 в 2,5 - 3,5 раза выше стойкости сталей повышенной производительности; при торцовом фрезеровании сплава ВЖ-122 стойкость инструмента в 10 раз выше, чем из стали Р18, и в 2 раза выше, чем из стали Р7М2Ф6М5-МП.

5.3.3 Минералокерамика

Основное преимущество этого инструментального материала - высокая теплостойкость (1200 С) и износостойкостью по сравнению с твердыми сплавами, недостаток - низкая прочность.

Минералокерамические материалы делятся на два основных вида; оксидную белую керамику, содержащую до 99,7 % окиси алюминия (А1₂О₂), и черную оксидно-карбидную керамику с добавлением к окиси алюминия карбидов титана (Al₂O₃+TiC).

На основе нитрида кремния Si₃Ni, разработан новый инструментальный материал силинит-Р, обеспечивающий стабильность физико-механических свойств и структуры при высоких температурах резания. Используют его для чистового и получистового точения и фрезерования сталей, закаленных до HRC_Э 58 - 63.

На основе алюмооксидной минералокерамики разработан материал ОНТ-20 (картинит). Картинит имеет мелкозернистую структуру и предназначен для чистового и получистового точения и фрезерования сталей, закаленных до HRС_Э< 55.

Инструментальные минералокерамические материалы ВЗ и ВОК-60 при замене твердых сплавов Т30К4, ВКЗМ и ВК6М обеспечивают повышение стойкости в 5 - 10 раз при увеличении производительности в 2 раза. Одна режущая пластина из ВЗ или ВОК-60 заменяет шесть - восемь пластин из твердого сплава. Материал ВЗ используют для чистовой и получистовой обработки без ударов сталей, закаленных до HRС_Э 30 - 50 со скоростями резания, в 2 - 3 раза большими, чем для наиболее износостойких твердых сплавов, ВОК-60 - для чистовой и нолу-чистовой обработки сталей, закаленных до HRС_Э 45--60 и более с высокими скоростями резания и малыми сечениями среза.

В таблице 5. 3. 3. 1 приведены физико-механические свойства минералокерамических инструментальных материалов /7/ с. 51.

Таблица 5. 3. 3. 1.

Физико-механические свойства минералокерамических инструментальных материалов

Минералокерамика	уи	усж	с, кг/м3	HRA, не менее	Ткр, єС
	МПа
ВЗ	637	-	4500 - 4700	93	1100
ВО13	400	-	3920 - 3940	93	1100
ВОК-60	637	1800 - 3000	4200 - 4300	93	1100
Силинит-Р	650 - 750	2500	3800 - 4000	94 - 96	1200
ОНT-20	650 - 750	2000 - 2500	4200	93	1200

5.3.4 Сверхтвердые материалы

К СТМ относят алмазы и материалы на основе кубического нитрида бора:

Алмаз обладает самой высокой твердостью из известных в природе металлов и минералов. Он превосходит по твердости твердый сплав в 5 раз и более, а быстрорежущую сталь в 14 раз. Алмаз имеет повышенную хрупкость и низкий предел прочности при изгибе в 3-5 раз меньше, чем у твердого сплава. Алмазы имеют высокую химическую и коррозионную стойкость.

Широкое внедрение в производство износостойких инструментов из сверхтвердых материалов на основе модификаций углерода и нитрида бора обеспечивает обработку деталей на гибких автоматических линиях и станках с ЧПУ.

Современные сверхтвердые материалы получают синтезом из гексагонального нитрида бора (эльбор-Р (композит 01) и белбор (композит 02)); синтезом из вюртцито-подобной модификации нитрида бора (гексанит-Р (композит 10) н ПТНБ (композит 09)); спеканием из порошков кубического нитрила бора с легирующими добавками (композит 05),

В таблице. 5. 3. 4. 1 приведены основные марки СТМ, выпускаемых промышленностью по ТУ 2-035-982-85. /7/ с. 52.

Таблица. 5. 3. 4. 1

Физико-механические свойства СТМ

Композит	уи	усж	с, кг/м3	HV	Ткр, єС
	МПа
01	400--500	3000	4000	7500-8000	1100-1300
02	400--500	3000	4000	7500-8000	1100-1300
05	450--500	3500	-	6000-7000	-
09	700--1000	5000	4200	7000-8000	1100
10	700--1000	4500	4500	6000-6500	1100

Лезвийные инструменты из СТМ применяют в основном при обработке сталей, закаленных до HRС_Э, более 45, чугунов и некоторых инструментальных материалов.

Наибольшее распространение получили инструменты (резцы и фрезы), оснащенные композитом 01 (эльбор-Р) и композитом 10 (гексанит-Р).

Область применения СТМ:

– Композит 01 применяют для чистовой обработке заготовок из закаленной стали с 60-70 НРСэ.

– Композит 05- для предварительного и окончательного точения без удара закаленных сталей и чугунов любой твердости с глубиной резания 00,5-Змм, а так же для торцевого фрезирования заготовок чугуна любой твердости, в том числе и по корке.

– Композит 10Д (гексанит-Р) применяется для предварительного и окончательного точения с ударом и без удара и торцевого фрезирования сталей и чугунов любой твердости, твердых складов (кобальта Со>15%), прерывистого точения.

– Томал 10 (меборит) применяют при точении закаленных до HRC 50 и цементованных сталей.

Используя справочник “Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов” /7/ c. 56-57 и методические указания “Выбор инструментальных материалов и прогрессивных режимов резания для обработки на станках с ЧПК деталей оптических приборов” /6/ c. 21, выберем материалы для рабочей части используемого режущего инструмента:

– Для резцов выбираем ВК6-М;

– Для концевых фрез выбираем твердый сплав ВК6-М;

– Для спиральных и центровых сверл - ВК6-М;

– Для зенковок - ВК4-М;

– Для метчиков - ВК4-М;

– Для Т-обр. фрез - ВК4-М;

– Для сверло фреза - ВК4-М;

5.4 Анализ вспомогательных материалов

К вспомогательным материалам относятся смазывающие охлаждающие жидкости Аквол-б, Укринол-1М, сульфофрезол. При обработке деталей инструментом происходит нагрев как самой детали, так и самого инструмента. В результате нарушается форма, размеры, шероховатость. Данные СОЖ позволяют снять напряжение в поверхностном слое. Они обладают хорошими смазывающими свойствами и теплопроводными свойствами.

При нарезании резьбы используют сульфофрезол - тягучее масло, при использовании которого метчик легко входит в металл, резьба получается без вырывов.

Обильная подача СОЖ в зону резания позволяет охладить заготовку и инструмент и создает возможность легкого скольжения без трения инструмента о заготовку (рис. 5. 4. 1).



Рис. 5. 4. 1. Подача СОЖ в зону резания.

Проектно-конструкторский технологический институт (г. Донецк) провел испытание синтетической СОЖ (3%-ого водного раствора Аквол-ЮМ) в условиях серийного производства, при обработке деталей из различного материала на различных операциях, инструментами, оснащенными пластинами из Эльбора (композит), на шестипозиционном сверлильном станке с ЧПУ, вертикально-сверлильном и вертикально-фрезерном станках. Эта СОЖ обладает высокими технологическими свойствами, прозрачные и при соблюдении правил эксплуатации (даже без специальных бактеризаторов) может использоваться 6 месяцев и более без замены. Ее можно использовать как в индивидуальных системах подачи СОЖ, так и в централизованных системах подачи СОЖ. Внедрение СОЖ на основе Аквол-ЮМ взамен эмульсии Аквол-6 и сульфофрезола в производственных условиях увеличило в 1,5-2 раза стойкость инструмента, повысило качество обработки поверхностей деталей и производительность, а так же улучшило санитарно-гигиенические условия в механообрабатывающем цехе.

5.5 Анализ базового технологического процесса и разработка усовершенствованного

5.5.1 Определение границ эффективного использования станков с ЧПУ и ГСП в зависимости от номенклатуры деталей

Станки с ЧПУ, в том числе с микропроцессорным управлением, а также ГПС получили широкое распространение. Но это не значит, что все заготовки должны обрабатываться только на станках с ЧПУ и ГПС: иногда это действительно целесообразно, а иногда малоэффективно и даже убыточно. Определение приоритетов в подборе деталей позволяет найти границы эффективности использования станков с ЧПУ /11/.

Обозначим: С - сложность детали; Т - трудоемкость ее обработки. Очевидно, для одной и той же группы оборудования эти величины пропорциональны:

Т=С/В.

Коэффициент пропорциональности В характеризует оборудование, на котором производится обработка, его степень новизны и прогрессивности. Это показатель потенциальных возможностей оборудования, его потенциальная производительность. Здесь производительность рассматривается как характеристика технологических возможностей оборудования. Чем выше В, тем ниже трудоемкость обработки.

При определенных условиях допускается принять С = Т_шт, тогда коэффициент производительности при обработке числа n деталей составит величину:

где t_шк - штучное время обработки; t_пз - подготовительно - заключительное время.

Чем выше С, тем меньше з_r и тем выше эффективность использования станков с ЧПУ и ГПС. В данном случае возникает необходимость в формализации понятия сложности детали и в разработке критериев для ее количественной оценки. Особенно важно это для САПР ТП, когда на стадии проектирования нужно решить вопрос о целесообразности использования для обработки заготовки станок с ЧПУ или ГПС и в дальнейшем проектировать процесс с учетом соответствующего оборудования.

Разработана методика подбора деталей для станков с ЧПУ с использованием различных критериев их сложности, технологичности и др. Конструктивную сложность детали С_к определяют в зависимости от числа n основных ее элементов:

С = ап,

где а - коэффициент пропорциональности; п - конструктивная сложность некоторой воображаемой детали, имеющей один основной элемент.

К основным элементам относят элементы контура детали, определяющие ее как геометрическое тело. Не основные элементы - фаски, радиусы, сопряжения, канавки и др., они не оказывают существенного влияния на конструкцию детали. В общем случае пределы изменения конструктивной сложности составляют 0<С_к<=1 при максимальном числе элементов контура n = 50.

Технологическая сложность детали C_т учитывает ее технологические свойства и принятый способ обработки. Критерием технологической сложности детали является трудоемкость ее обработки. Основные факторы, влияющие на трудоемкость обработки, можно свести к четырем. Тогда

С_т = С_кК_рК_мК_испК_т,

где К_р - коэффициент, характеризующий влияние на трудоемкость размеров заготовки; К_м - коэффициент, характеризующий влияние обрабатываемого материала; К_исп - коэффициент использования заготовки, характеризующий величину снимаемого припуска и вид обработки (черновая, чистовая); К_т - коэффициент технологичности конструкции.

Коэффициенты определяют по известным методикам в зависимости от входных данных, к числу которых относятся: L, D - длина и диаметр заготовки; ее материал; К_и - коэффициент использования материала заготовки; К_сл - коэффициенты технологической сложности элементов контура.

Понятие точности связано с технологическими возможностями оборудования, характеризуемыми коэффициентом В. Этот коэффициент выбирают так, чтобы заданная точность детали была экономически оправданной. Поэтому введено понятие сложности обработки на данной операции:

C = С_тК_пК_в

где К_п - коэффициент полноты обработки; К_в - коэффициент вида обработки.

Коэффициент К_п представляет собой отношение числа элементов n_i , обрабатываемых на данной операции, к общему числу элементов контура n. Коэффициент К_в учитывает, производится ли только черновая обработка, только чистовая или обе вместе.

Таким образом, сложность обработки С - это часть С_т, приходящаяся на данную операцию. Поэтому

С/С_т = К_k,

где коэффициент К_к может быть представлен как коэффициент концентрации обработки.

Можно установить, что эффективность обработки детали на станке с ЧПУ тем выше, чем больше конструктивная сложность Ск, коэффициент концентрации обработки К_к и коэффициент К_з.

По мере накопления опыта использования станков с ЧПУ и статистического материала можно переходить к решению задач эффективности по показателю оптимальной сложности С >= С_о, где С_о - минимальное значение показателя сложности детали, ниже которого использование станков с ЧПУ неэффективно. Этот метод удобен при автоматизированном проектировании ТП, поскольку процесс подбора деталей формализуется просто. Величину С_о для каждого предприятия или цеха устанавливают исходя из имеющегося фактического материала.

5.5.2 Анализ имеющегося оборудования

При статистическом обследование и детальном изучение состояния парка металлорежущего оборудования по разработанным технологическим процессам изготовления корпусных деталей на базовом предприятии, выяснилось, что обработка корпусных и других деталей ведется в основном на универсальном оборудование, но морально и физически устаревшем. Следствие этого - многооперационность и трудоемкость изготовления за счет низких режимов резания, применения малых скоростей резания при небольших глубинах резания и подаче. Средний коэффициент загрузки оборудования составляет 0,62, что объясняется низкой эффективностью его использования. Удельный вес рабочих - многостаночников в механическом производстве составляет - 30%, рабочих совмещающих профессии - 10%. Наряду с использованием прогрессивного оборудования типа 16К20ФЗС32, ИР 320 ПМФ4 ОДТ-50ш и др., применяются в основном (до 60%) модели оборудования, установленные в конце 50-ых, начала 60-ых годов (1К62, 6В11, РВ-22л, 6Н10, НС-12А, Тиль и т. д.), которые в следствие их износа, не могут обеспечить жестких требований по точности размеров, геометрии формы, получения заданных параметров по шероховатости поверхностей. Для обслуживания этих устаревших моделей станков содержится большое число основных и вспомогательных рабочих, что ведет к повышенной трудоемкости изготовления изделий, расходу фонда заработной платы, малому росту производительности труда. В устаревших моделях отсутствуют системы обильного охлаждения СОЖ, удаления стружки, смазывания и уборки станка, что также ведет к значительным потерям рабочего времени при их техническом обслуживание. Отсутствие действующих средств механизации автоматизации при транспортировке деталей, их складировании и контроле, ведет к удлинению производственного цикла изготовления деталей. Скопление большого количества универсальных станков на небольших площадях и их установка на жестких монолитных фундаментах, приводит к значительному шуму в процессе работы, а это, в свою очередь, вызывает утомляемость рабочих, снижает эффективность использования человеческого труда. Также снижается фондовая отдача оборудования, которую нельзя повысить только за счет экстенсивных факторов труда. Таким образом, анализ действующего металлообрабатывающего оборудования в механообрабатывающем производстве показывает, что прогрессивное оборудование составляет 30-35% от общего количества станочного парка.

Гибкие производственные системы не исключают и неавтоматизированные методы обработки с сохранением универсального оборудования, за счет его переоснащения прогрессивными блоками и узлами (быстросменные и быстродействующие многопозиционные головки для сверления, нарезания резьбы и т. д.) с последующей его компоновкой в ГПС по модульному принципу.

В процессе работы на универсальном оборудовании рабочий лишен возможности активного участия и слежения за работой механизмов станков, режущего инструмента, полагаясь в основном на свой производственный опыт и интуицию. При группировании оборудования необходимо учитывать срок эксплуатации, который связан с величиной физического износа, степенью морального износа, прогрессивностью, точностью и рядом других технико-эксплуатационных характеристик. Необходим переход на многосменную работу (по скользящему графику) для повышения темпов роста производительности труда с наиболее эффективным использованием высокопроизводительного и дорогостоящего оборудования, с учетом его быстрой окупаемости, с тем чтобы моральный износ не опережал физический. Необходимо при этом учитывать и стоимость оборудования, которое является определяющим фактором при решение вопроса, связанного с фондоотдачей. Необходимо проводить оптимизацию структуры действующего станочного парка по группам с учетом вышеуказанных характеристик, избавляться от станков устаревшей конструкции с низкой производительностью, малой точностью, узким диапазоном технологического применения, учитывать интегральный коэффициент использования оборудования с учетом интенсивной и экстенсивной нагрузки оборудования в общем итоге комплексного анализа состояния станочного парка. Кроме того, с переходом к автоматизированному производству, присутствие рабочего у станка только противоречит основным принципам автоматизации, но и не может дать ощутимых результатов в виду ограниченности физических возможностей человека по наблюдению и регулированию процессов обработки деталей.

На рисунке 5. 5. 2. 1 приведены примеры модернизации станков.

Рис. 5. 5. 2. 1. Примеры модернизации станков

Таким образом, подводя краткий итог и анализ вышесказанному, необходимо отметить, что без замены или реконструкции физически и морально устаревшего оборудования новым, более прогрессивным, применением адаптивных систем ЭВМ, невозможен резкий поворот к росту производительности труда и автоматизации современного производства с целью передачи автоматам как можно больше функций, выполняемых людьми, как в сфере физического так и интеллектуального труда.

5.5.3 Анализ действующего технологического процесса

Существующий технологический процесс обработки детали “Корпус Б” (см. таблицу 5. 5. 3) показывает на его многооперационность (25 операций) с использованием устаревшего инструментального оснащения.

Таблица 5. 5. 2. 1

п\п	№ операции	Содержание операции	Оборудование	Норма времени, мин.
1	001	Литейная
2	003	Термическая обработка
3	005	Слесарная	Верстак
4	010	Токарная	1К62	1,8
5	015	Токарная с ЧУП	16К20	6,1
6	020	Токарная с ЧУП	16К20	8,2
7	025	Многоцелевая	ИР 320 ПМФ4	56
8	030	Промывка	Ванна	0,15
9	035	Слесарная	Верстак	6,05
10	040	Многоцелевая	ИР 320 ПМФ4	32
11	045	Промывка	Ванна	0,15
12	050	Слесарная	Верстак	2,2
13	055	Вертикально-сверлильная	2Н112П	1,9
14	060	Резьбонарезная	Тиль №4	1,4
15	065	Резьбонарезная	Тиль №4	0,12
16	070	Резьбонарезная	Тиль №4	0,5
17	075	Резьбонарезная	Тиль №4	1,5
18	080	Резьбонарезная	Тиль №4	1
19	085	Резьбонарезная	Тиль №4	0,54
20	090	Резьбонарезная	Тиль №4	0,54
21	095	Резьбонарезная	Тиль №4	0,12
22	100	Слесарная	Верстак	7,65
23	105	Промывка	Ванна	0,15
24	110	Контроль	ОТК	10
25	115	Отделочная
Итого:	138,4 = 2,3 часа

Многие операции выполняются в ручную, на устаревшем универсальном оборудовании (1К62, Тиль №4, 2Н112П). Это оборудование, широко применявшееся еще в 70-х годах, в следствии износа, не может обеспечить жестких требований по точности размеров, получения заданных параметров по шероховатости поверхности. Для обслуживания этих станков содержится большое число вспомогательных рабочих, что ведет к повышению трудоемкости изготовления изделия, малому росту производительности труда.

Применение специальной оснастки в виде приспособлений, кондукторов, а также специального инструмента - повышает себестоимость изготовления, увеличивает подготовительно-заключительное время на установку, настройку и снятие. Кроме того, многократные перестановки деталей и приспособлений приводит к погрешности изготовления, увеличению вспомогательного времени на установку, зажим, снятие и контроль в процессе изготовления.

Также в действующем технологическом процессе имеющейся детали много операций слесарных, где в основном производится снятие заусенцев, появившихся после обработки на станках. Это очень повышает трудоемкость обработки детали, увеличивает время её изготовления.

На участке с устаревшим оборудованием низкая культура производства, большая запыленность и загрязненность рабочих мест, повышенная шумовая гамма. Особенно много ручного труда на контрольных, слесарных операциях. Причем такая работа контролеров однообразна и носит в ряде случаев субъективный характер в оценки качества выпускаемой продукции.

Корпус обрабатывается на многих видах металлорежущего оборудования, которое располагается на различных участках цеха, что значительно удлиняет технологический цикл из-за длинных транспортных потоков.

В большинстве случаев технология, составленная на обработку детали, в цехе постоянно не соблюдается, используется другое оборудование и инструмент. Из вышесказанного следует: существующий технологический процесс является малопроизводительным и трудоемким, требует больших материальных и физических затрат, не отвечает требованиям заказчика на сегодняшний день, так как данная технология не обладает гибкостью; разработана на устаревшие модели оборудования с использованием ручного труда.

При литье под давлением наблюдается снижение пластичности, плотности и герметичности отливок за счет воздуха находящегося в пресс-форме и газов образующихся в процессе сгорания смазки и находящихся металле в растворенном состоянии, что приводит к созданию газо-воздушной пористости отливки, усадочных рыхлот и поверхностных раковин;

В металле заготовки встречаются частицы песка, в результате чего режущий инструмент быстро изнашивается или ломается, что приводит к браку обрабатываемой поверхностей и самого инструмента. Наличие песка в заготовке не дает полностью использовать технические возможности станка (в частности повышение числа оборотов).

Чтобы повысить производительность, необходимо, в первую очередь, повысить качество получаемых заготовок заготовки; стремиться, как можно больше выполнять операций на многоцелевых станках, при этом высвобождается менее производительное универсальное оборудование; применять более прогрессивный режущий инструмент с более интенсивными режимами резания. Отпадает часть финишных операций. Все вышесказанные мероприятия приведут к значительному улучшению организации производства, его мобильности, увеличению производительности труда.

5.5.4 Разработка усовершенствованного технологического процесса

Разработанный нами технологический процесс предусматривает:

1. а) Перенос операций, выполняемых на токарном станке 1К62, токарном станке с ЧПУ 16К20, сверлильно-фрезерно-расточном обрабатывающем центре ИР 320 ПМФ4 и вертикально-сверлильном станке 2Н112П, на ОЦ Integrex e-410H. В результате вместо четырех типов станков и шести операций мы имеем один станок и одну операцию, с возможностью обработки детали с шести сторон.

б) Заменить семь операций нарезания резьбы на станках Тиль №4 на одну операцию на вертикально-сверлильном станке КGB 25

2. Уменьшение количества инструмента, а именно:

– применение резцов с механическим креплением режущих пластин из твердого сплава ВК6М вместо напаянных

– применение твердого сплава ВК4М для сверл, зенковок и метчиков, вместо быстрорежущих сталей

– замену резьбовых отверстий М2-6Н, М2,5-6Н на резьбовые отверстия М3-Н6 и вследствие замену сверл Ш1,6 и Ш2,05 на сверло Ш2,5

– фрезерование уступов 45,38; 52, 39; 50, 38 концевой фрезой Ш10, вместо концевой фрезы Ш20

– фрезерование отверстий 51, 44, 46 концевой фрезой Ш10, вместо растачивания резцом Ш13

– замену сверла Ш4,5 и зенковки Ш8 на ступенчатое сверло Ш4,5 и Ш8

– замену резца для снятия фасок у отверстий 52, 44, 46, 56 и 64 на зенковку коническую

– замену калибровки резьбы М14-6Н, М22-6Н, М52-6Н и М55-6Н метчиками на обработку на ТЕМ установи

3. Автоматизацию слесарных операций (снятие заусенцев) с помощью установки ТЕМ.

4. Автоматизацию промывки - использование ультразвуковой установки УЗУ.

Таким образом, предложенный нами усовершенствованный технологический процесс (табл. 5. 5. 4. 1) имеет меньшее количество выполняемых операции (было 25 операции - стало 11) и используемых инструментов (было 34 - стало 20). Время затраченное на обработку детали при действующем технологическом процессе составляет 2 часа 18 минут, а при усовершенствованном процессе 1 час 23 минут.

Таблица 5. 5. 4. 1

п\п	№ операции	Содержание операции	Оборудование	Норма времени, мин.
1	001	Литейная
2	003	Термическая обработка
3	005	Слесарная	Дробеструйная установка
4	010	Многоцелевая	ОЦ Integrex е 410 H	24,6
5	015	Промывка	УЗУ	7,2
6	020	Контрольная	Контрольный стол	6
7	025	Контрольная	КИМ	10,2
8	030	Резьбонарезная	KGB 25	7,1
9	035	Промывка	УЗУ	7,2
10	040	Слесарная	ТЕМ установка	9,6
11	045	Контроль	ОТК	2
Итого:	74 = 1,23 ч.

5.6 Расчет режимов резания

5.6.1 Выбор режимов резания

Выбор режимов резания является одной из важнейших частей проектирования технологического процесса, так как от правильного выбора режимов резания в значительной степени зависит производительность и стоимость обработки заготовок.

При выборе режимов резания необходимо учитывать материал, форму заготовки и состояние ее поверхности, вид режущего инструмента, его материал и заточку, а также параметры станка, на котором производится обработка, его жесткость и мощность:

Процесс обработки характеризуется следующими показателями:

Глубина резания t: при черновой обработке назначают возможно максимальную t, равную всему припуску на обработку или большей части его, при чистовой обработке - в зависимости от требования точности размеров и шероховатости обработанной поверхности.

Подача S: при черновой обработке выбирают максимально возможную подачу, исходя из жесткости и прочности системы СПИ3, мощности привода станка, прочности твердосплавной пластинки инструмента и других ограничивающих факторов, при чистовой обработке - в зависимости от требуемой степени точности и шероховатости обрабатываемой поверхности.

Скорость резания V рассчитывают по эмпирическим формулам, установленным для каждого вида обработки, которые имеют общий вид:

Значения коэффициента C_v и показателей степени, содержащихся в этих формулах, так же как и периода стойкости Т инструмента, применяемого для данного вида обработки, приведены для каждого вида обработки. Вычисленная с использованием табличных данных скорость резания V_Taб. Учитывает конкретные значения глубины резания t, подачи S и стойкости Т и действительна при определенных табличных значениях ряда других факторов. Поэтому для получения действительного значения скорости резания V с учетом конкретных значений упомянутых факторов вводится поправочный коэффициент К_v. тогда действительная скорость резания будет: