Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Тульский государственный университет»

Политехнический институт

Кафедра «Автоматизированные станочные системы»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе по курсу

«Технологические процессы и производства»

Выполнил: ________________________ студент гр. Б660233с Коротков Д.В.

Проверил: ________________________ доцент каф. АСС Ерзин О.А.

Тула 2015



Содержание

Введение

1. Описания станка

1.1 Основные технические данные станка, необходимые для расчета наладки

1.2 Техническая характеристика устройства УЧПУ «2Р32»

1.3 Система координат

2. Построение Т.П. механической обработки детали

3. Выбор инструмента и расчет режимов резания

4. Управляющая программа на обработку детали

Заключение

Список литературы



Введение

Наладка станка является одним из ответственных этапов его эксплуатации. Согласно ГОСТ 3.1109 (СТ СЭВ 2064-79) наладка - подготовка технологического оборудования и технологической оснастки к выполнению технологической операции.

Наладка станка с ЧПУ включает в себя подготовку режущего инструмента и технологической оснастки, размещение рабочих органов станка в исходном положении, программирование обработки с учетом особенностей выбранного оборудование, обработку пробной заготовки, внесение корректив в положение инструмента и режима обработки, исправление недочетов и погрешностей в управляющей программе.

Работа выполняется применительно к станку мод. СТМ-100, оснащенному устройством ЧПУ типа «2Р32М».



1. Описание станка

Станок специализированный токарный многоцелевой высокой точности предназначен для обработки деталей типа крышек, фланцев, втулок, шестерен, заготовок инструмента и др. из различных сталей и сплавов.

Отличительной особенностью станка является наличие отдельного привода на шпиндель для его углового позиционирования (привод полярной координаты Y) с соответствующим блоком управления и приводом вращения инструмента, устанавливаемого в револьверной головке (сверл, фрез, метчиков, разверток и др). Принципиальная схема привода представлена на рис.1. Привод полярной координаты осуществляется от регулируемого двигателя 2 с датчиком 1 углового положения ротора. Двигатель 1 служит для выполнения токарных работ. Включение - отключение привода полярной координаты осуществляется по команде ЧПУ.

Рис. 1. Двухдвигательный привод шпинделя

На станке можно выполнять следующие операции (переходы): токарную обработку в патроне цилиндрических, конических и фасонных поверхностей, подрезку торца, нарезание резьб, обработку внутренних поверхностей центровым инструментом.

Управление станком от УЧПУ «2Р32М» в котором используется микро-ЭВМ, «Электроника 60» позволяет сократить процесс подготовки и отладки программ управления благодаря возможности редактирования программы с пульта оператора и вывода отлаженной программы на перфоратор. В УЧПУ «2Р32М» одновременно может храниться до 10 технологических программ.

1.1 Основные технические данные станка, необходимые для расчета наладки

станок токарный наладка резание

Класс точности станка (для токарных работ) В

Наибольший диаметр устанавливаемой заготовки, мм 126

Наибольший диаметр обработки, мм 100

Наибольшая длина устанавливаемого изделия, мм 200

Наибольшее перемещение суппорта, мм:

при обработке в патроне (координата Z) 215

в поперечном направлении (координата X) 170

Расстояние от нулевой точки суппорта до координатных осей станка, мм:

в продольном направлении 416

в поперечном направлении 170

Пределы частот вращения, об/мин:

шпинделя 50-4000

шпинделя в следящем режиме 0,1-20

инструментальных шпинделей 50-3000

Дискретность задания оборотов, об/мин 1

Пределы рабочих подач суппортов:

продольного, мм/мин 1-10000

поперечного, мм/мин 1-10000

Пределы рабочих подач следящего шпинделя, град/мин 1-10000

Скорость быстрых перемещений суппортов, м/мин:

поперечного 10

продольного 10

Цена импульса (дискрета) задания перемещений

продольного и поперечного суппортов, мм 0,001

следящего шпинделя, град 0,001(3,6")

Количество позиций револьверной головки 12

Мощность, кВт:

привода главного движения 7,5

следящего вращения шпинделя 0,12

привода инструментальных шпинделей 0,75

Наибольшее усилие резания, Н 1200

Наибольший крутящий момент, Нм

на шпинделе 75

на шпинделе в следящем режиме 49

на инструментальном шпинделе 2,6

Наибольшее усилие подачи, Н 3000

Суммарное усилие зажима кулачков патрона, кН 44

Точность позиционирования:

продольного суппорта, мм 0,008

поперечного суппорта. 0,004

шпинделя в следящем режиме, град 0,020

Количество управляемых осей координат (одновременно) : 3

постоянство диаметров в любом сечении 5

Шероховатость обработанной поверхности не более, мкм

цилиндрической поверхности.. RaO,63

торцевой поверхности.... Ra 0,63

нарезаемой резьбы резцом Ra 2,5

Показатели инструмента, устанавливаемого на станке:

наибольшего сечения резцов, мм 12x12

конус центрового инструмента Морзе 1

1.2 Техническая характеристика устройства УЧПУ «2Р32»

Наименование параметров Данные

Тип системы Контурная

Задание геометрической В абсолютных размерах и приращениях

информации

Дискретность 0,001 мм/0,001

Максимальное значение 9999,999 дискрет

перемещения,

программируемого в одном кадре

Разгон и торможение Разгон и торможение по линейному закону, при этом разгон осуществляется атоматически, а торможение обеспечивается по специальным командам в программе

Смещение нуля Устройство обеспечивает линейный сдвиг-

смещение координат при работе в абсолютных размерах

Вид коррекции 1. Коррекция на длину и положение

инструмента

2. Коррекция на величину рабочей подачи Устройство обеспечивает коррекцию величины рабочих подач в пределах от 10 до 120% от переключателя расположенного на пульте станка с шагом 10%.

Резьбонарезание Устройство обеспечивает нарезание

цилиндрической торцевой (с постоянным шагом), конических резьб.

Выход в исходное Автоматический или ручной одновременно до

положение трех координат включительно

Безразмерные На фиксированных скоростях и скоростях

перемещения задаваемых преднабором в режиме «наладка»

Редактирование программ 1. Исключение информации

Замена информации

Вставка информации
С помощью преднабора вручную

1.3 Система координат

На станке СТМ-100 при подготовке управляющих программ (УП) обработки деталей рекомендуется использовать прямоугольную систему координат, в которой положение детали задается относительно оси шпинделя. Геометрическая информация о перемещениях суппорта и угле поворота шпинделя при обработке детали (заготовки) задается в системе координат XZ, где ось Z совпадает с осью шпинделя, ось X перпендикулярна оси шпинделя, а ось Y- определяет угол поворота вокруг оси Z .



2. Построение Т.П. механической обработки

Операция 01

Токарная

Станок СТМ-100.

Подрезка правого торца (t=3мм);

Операция 02

Токарная

Станок СТМ-100.

1.Точение наружной поверхности (черновое t=2 мм);

2.Точение наружной поверхности (чистовое t=1 мм);

Операция 03

Токарная

Станок СТМ-100.

1.Точение наружной поверхности (черновое t=2 мм);

2.Точение наружной поверхности (чистовое t=1 мм);

Операция 04

Токарная

Станок: СТМ-100.

Точение паза (t=2 мм);

Операция 05

Токарная

Станок СТМ-100.

Подрезка левого торца (t=3мм);

Операция 06

Токарная

Станок СТМ-100.

1.Точение внутренней поверхности (черновое t=2 мм);

2.Точение внутренней поверхности (чистовое t=1 мм);

Операция 07

Токарная

Станок СТМ-100.

1.Точение внутренней поверхности (черновое t=2 мм);

2.Точение внутренней поверхности (чистовое t=1 мм);

Операция 08

Токарная

Станок СТМ-100.

1.Точение внутренней поверхности (черновое t=2 мм);

2.Точение внутренней поверхности (чистовое t=1 мм);

Операция 09

Токарная

Станок: СТМ-100.

Точение паза (t=2 мм);

Операция 10

Токарная

Станок СТМ-100.

Точить фаски (4 фаски );

Операция 11

Сверление

Станок СТМ-100.

1.Сверление отверстий (3отв.);

Операция 12

Зенкерование

Станок СТМ-100.

1.Зенкерование отверстий (3отв.).



3.Выбор инструмента и расчет режимов резания для каждой операции

Операция 01

Подрезка правого торца.

Режущий инструмент: резец подрезной Т5К10 (ГОСТ9795-73)

Глубина резания: t=3 мм

Подача S=0,3 мм/об

Скорость резания: 123 м/мин

Частота вращения шпинделя:

Определяем окружную силу резания по формуле:

При обработке твердосплавным резцом: ; ; ; n (табл. 22, с. 273).

;

Таким образом:

.

Тогда:

)



Мощность резания:

)

Расcчитанная эффективная мощность меньше эффективной мощности станка.

Необходимое усилие зажима, предотвращающее вырыв заготовки во время обработки под действием сил резания, рассчитываем по формуле (для трехкулачкового патрона):

, где К=2,5 (коэффициент запаса);

L=80 мм (длина заготовки до патрона);

-сила резания;

-диаметр заготовки;

- коэф. трения в местах закрепления заготовки ()

Необходимое усилие зажима обеспечивается патроном станка.

Операция 02

1. Точение наружной поверхности (). Черновое точение t=2мм.

Режущий инструмент: резец проходной Т15К6 (ГОСТ 9795-73).

Глубина резания: t=2мм.

Подача S=3 мм/об

Скорость резания: 170 м/мин.

Частота вращения шпинделя:

Окружная сила резания:

Мощность резания:

Необходимое усилие зажима:

2. Точение наружной поверхности (). Чистовое точение t=1мм.

Режущий инструмент: резец проходной Т15К6 (ГОСТ 9795-73).

Глубина резания: t=1мм.

Подача S=0,1 мм/об

Скорость резания: 90 м/мин.

Частота вращения шпинделя:

)

Окружная сила резания:

Мощность резания:

Необходимое усилие зажима:

)

Операция 03

1. Точение наружной поверхности (). Черновое точение t=2мм.

Режущий инструмент: резец проходной Т15К6 (ГОСТ 9795-73).

Глубина резания: t=2мм.

Подача S=3 мм/об

Скорость резания: 170 м/мин.

Частота вращения шпинделя:

Окружная сила резания:

Мощность резания:

Необходимое усилие зажима:



2. Точение наружной поверхности (). Чистовое точение t=1мм.

Режущий инструмент: резец проходной Т15К6 (ГОСТ 9795-73).

Глубина резания: t=1мм.

Подача S=0,1 мм/об

Скорость резания: 90 м/мин.

Частота вращения шпинделя:

Окружная сила резания:

Мощность резания:

Необходимое усилие зажима:

Операция 04

Точение паза.

Режущий инструмент: резец канавочный Т15К6 (ГОСТ 9795-73).

Глубина резания: t=1мм.

Подача S=0,1 мм/об

Скорость резания: 90 м/мин.

Частота вращения шпинделя:

)

Окружная сила резания:

Мощность резания:

Необходимое усилие зажима:

)

Операция 05

Подрезка левого торца.

Режущий инструмент: резец подрезной Т5К10 (ГОСТ9795-73)

Глубина резания: t=3 мм

Подача S=0,3 мм/об

Скорость резания: 123 м/мин

Частота вращения шпинделя:



Определяем окружную силу резания по формуле:

При обработке твердосплавным резцом: ; ; ; n (табл. 22, с. 273).

;

Таким образом:

.

Тогда:

Мощность резания:

Расcчитанная эффективная мощность меньше эффективной мощности станка.

Необходимое усилие зажима, предотвращающее вырыв заготовки во время обработки под действием сил резания, рассчитываем по формуле (для трехкулачкового патрона):

, где К=2,5 (коэффициент запаса);

L=80 мм (длина заготовки до патрона);

-сила резания;

-диаметр заготовки;

- коэф. трения в местах закрепления заготовки ()

Необходимое усилие зажима обеспечивается патроном станка.

Операция 06

1. Точение внутренней поверхности (). Черновое точение t=2мм.

Режущий инструмент: резец проходной Т15К6 (ГОСТ 9795-73).

Глубина резания: t=2мм.

Подача S=0,4 мм/об

Скорость резания: 170 м/мин.

Частота вращения шпинделя:

Окружная сила резания:

Мощность резания:

Необходимое усилие зажима:



2. Точение внутренней поверхности (). Чистовое точение t=1мм.

Режущий инструмент: резец проходной Т15К6 (ГОСТ 9795-73).

Глубина резания: t=1мм.

Подача S=0,1 мм/об

Скорость резания: 100 м/мин.

Частота вращения шпинделя:

Окружная сила резания:

Мощность резания:

Необходимое усилие зажима:

Операция 07

1. Точение внутренней поверхности (). Черновое точение t=2мм.

Режущий инструмент: резец проходной Т15К6 (ГОСТ 9795-73).

Глубина резания: t=2мм.

Подача S=0,4 мм/об

Скорость резания: 170 м/мин.

Частота вращения шпинделя:

Окружная сила резания:

Мощность резания:

Необходимое усилие зажима:

2. Точение внутренней поверхности (). Чистовое точение t=1мм.

Режущий инструмент: резец проходной Т15К6 (ГОСТ 9795-73).

Глубина резания: t=1мм.

Подача S=0,1 мм/об

Скорость резания: 100 м/мин.

Частота вращения шпинделя:



Окружная сила резания:

Мощность резания:

Необходимое усилие зажима:

Операция 08

1. Точение внутренней поверхности (). Черновое точение t=2мм.

Режущий инструмент: резец проходной Т15К6 (ГОСТ 9795-73).

Глубина резания: t=2мм.

Подача S=0,4 мм/об

Скорость резания: 170 м/мин.

Частота вращения шпинделя:

Окружная сила резания:



Мощность резания:

Необходимое усилие зажима:

2. Точение внутренней поверхности (). Чистовое точение t=1мм.

Режущий инструмент: резец проходной Т15К6 (ГОСТ 9795-73).

Глубина резания: t=1мм.

Подача S=0,1 мм/об

Скорость резания: 100 м/мин.

Частота вращения шпинделя:

Окружная сила резания:

Мощность резания:

)

Необходимое усилие зажима:

Операция 09

Точение паза.

Режущий инструмент: резец канавочный Т15К6 (ГОСТ 9795-73).

Глубина резания: t=1мм.

Подача S=0,1 мм/об

Скорость резания: 100 м/мин.

Частота вращения шпинделя:

Окружная сила резания:

Мощность резания:

Необходимое усилие зажима:

Операция 10

Точение фаски (4 фаски ).

Режущий инструмент: резец фасочный Т15К6 (ГОСТ 9795-73).

Глубина резания: t=2мм.

Подача S=0,1 мм/об

Скорость резания: 80 м/мин.

Частота вращения шпинделя:

Окружная сила резания:

Мощность резания:

Необходимое усилие зажима:

Операция 11

Сверление (3 отв. ).

Режущий инструмент: сверло Р6М5.

Подача S=0,27 мм/об (т. 25, с. 277).

Скорость резания:



)

- коэф. табл. 28. стр. 278.

Т=45 мин - период стойкости инструмента.

;

Определяем осевую силу:

(табл 32, с. 281);

D- диаметр сверла;

(табл. 9, с. 264 );

- коэффициент учитывающий фактические условия обработки.

;

Тогда:

=2510(H)

Определяем крутящий момент по формуле:

(коэф. табл. 32, с. 81)

Мощность резания:

(кВт)

Частота вращения шпинделя:

об/мин)

Операция 12

Зенкерование (3отв. ).

Режущий инструмент: зенкер Р6М5.

Подача S=0,3 мм/об (т. 25, с. 277).

Скорость резания:

- коэф. табл. 28. стр. 278.

Т=30 мин - период стойкости инструмента.

;



Определяем осевую силу:

(табл 32, с. 281);

D- диаметр зенкера;

(табл. 9, с. 264 );

- коэффициент учитывающий фактические условия обработки.

;

Тогда:

=3253(H)

Определяем крутящий момент по формуле:

(коэф. табл. 32, с. 81)

Мощность резания:

кВт)

Частота вращения шпинделя:



об/мин)

	Вид обработки	Режущий инструмент	Dоб р. мм	Режимы резания	Pz, кг	N, кВт
				L, мм	V, м/мин	n, об/мин	t, мм	S, мм/об
1	Подрезка левого торца	резец Т5К10	86	0	123	489	3	0,3	1730	3,4
2	Наружное точение	резец Т15К6	86	56	170	675	2	3	1738	4,8
3	Наружное точение	резец Т15К6	82	56	90	350	1	0,1	220	0.32
4	Наружное точение	резец Т15К6	126	24	170	450	2	3	1738	4,8
5	Наружное точение	резец Т15К6	122	24	90	235	1	0,1	220	0.32
6	Точение паза	резец Т15К6	80	2	90	350	1	0,1	220	0.32
7	Подрезка правого торца	резец Т5К10	120	0	123	326	3	0,3	1730	3,4
8	Внутренняя расточка	резец Т15К6	56	18	170	875	2	0,4	1160	3.2
9	Внутренняя расточка	резец Т15К6	60	18	100	265	1	0,1	1625	0,4
10	Внутренняя расточка	резец Т15К6	52	44	170	450	2	0,4	1160	3,2
11	Внутренняя расточка	резец Т15К6	56	44	100	265	1	0,1	1625	0,4
12	Внутренняя расточка	резец Т15К6	48	18	170	450	2	0,4	1160	3,2
13	Внутренняя расточка	резец Т15К6	52	18	100	265	1	0,1	1625	0,4
14	Точение паза	резец Т15К6	60	2	100	265	1	0,1	1625	0,4
15	Точение фасок	резец Т15К6	80	2	80	210	2	0,1	460	0,6
16	Сверление	сверло Т15К6	10	24	19	605	-	0.27	2510	0,62
17	Зенкерование	зенкер Т15К6	13	6	26	637	-	0.3	3253	0,25



4. Управляющая программа на обработку детали

Составим программу на обработку детали с учетом выполненных расчетов зажимов резания.

N1 ПО Начало программы

N2 M1 Номер программы

N3 M86 Отключение датчика резьбы

N4 М90 Включение токарного шпинделя

N5 М84 Отключение фрезерного инструмента

N6 G91 Задание перемещений в приращениях

N7 S489 M4 Задание оборотов и включение вращения шпинделя против часовой стрелки

N8 T1 Смена инструмента N1

N9 G43 D01 Коррекция инструмента положительная

N10 G9 Z+254000 F1000 Перемещение по оси Z Торможение в конце кадра

N11 G43 D02 Коррекция на длину инструмента

N12 G9 X-72000 F1000 Перемещение по оси Х

N13 G1 X-32000 F60 Подрезка торца Линейная интерполяция с рабочей подачей 60 мм/мин

N14 G28 X0 Z0 G40 Автоматический выход в исходную точку Отмена коррекции

N15 I2 Cмена инструмента N2

N16 S675

N17 G43 D3

N18 G9 X-76000 F1000

N19 G43 D4

N20 G9 Z-253000 F1000

N21 G1 Z-56000 F111 Точить Д80 предварительно с припуском 1мм

N22 G9 X+5000 Z+5000 F1000

N23 G9 Z+58000 F1000

N24 S675

N25 G9 X-40000 F1000

N26 G1 Z-56000 F15 Точить Д 80 окончательно

N27 S350

N28 G43 D3

N29 G9 X-76000 F1000

N30 G43 D4

N31 G9 Z-253000 F1000

N32 G1 Z-56000 F111 Точить Д120 предварительно с припуском 1мм

N33 G9 X+5000 Z+5000 F1000

N34 G9 Z+12000 F1000

N35 S235

N36 G9 X-6000 F1000

N37 G1 Z-24000 F15 Точить Д 120 окончательно

N8 T1

N12 G9 X-72000 F1000 Перемещение по оси Х

N13 G1 X-132000 F60 Подрезка торца Линейная интерполяция с робочей подачей 60 мм/мин

N38 G28 X0 Z0 G40

N39 T4

N40 S875

N41 G43 D5

N42 G9 X-101500 F1000

N43 G43 D6

N44 G9 Z-253000 F1000

N45 G1 Z-18000 F111 Расточить Д 62 предварительно с припуском 1мм

N46 G9 X-5000 Z+5000 F1000

N47 G9 Z+12000 F1000

N48 S265

N49 G9 X-6000 F1000

N50 G1 Z-18000 F33 Расточить д 62 окончательно

N51 S450

N52 G43 D5

N53 G9 X-101500 F1000

N54 G43 D6

N55 G9 Z-253000 F1000

N56 G1 Z-44000 F111 Расточить Д 58 предварительно с припуском 1мм

N57 G9 X-5000 Z+5000 F1000

N58 G9 Z+12000 F1000

N59 S265

N60 G9 X-6000 F1000

N61 G1 Z-18000 F33 Расточить д 58 окончательно

N62 S450

N63 G43 D5

N64 G9 X-101500 F1000

N65 G43 D6

N66 G9 Z-253000 F1000

N67 G1 Z-18000 F111 Расточить Д 54 предварительно с припуском 1мм

N68 G9 X-5000 Z+5000 F1000

N69 G9 Z+12000 F1000

N70 S265

N71 G9 X-6000 F1000

N72 G1 Z-18000 F33 Расточить д 54 окончательно

N73 G28 X0 Z0 G40

N74 T5

N75 S210 Точить 2 фаски 2х45 внешние

N76 G43 D7

N77 G9 Z-253000 F1000

N78 G43 D8

N79 G9 X-76000 F1000

N80 G1 X-3000 F13

N81 G9 X+3000 F1000

N82 G9 Z-12000 F1000

N83 G1 X+3000 F13

N84 G9 X+3000 F1000

N85 G28 X0 G40

N86 G28 Z0 G40

N87 T6

N88 S210 Точить 2 фаски 2х45 внутренние

N89 G43 D7

N90 G9 X+101000 F1000

N91 G43D8

N92 G28 G40 Х0 Z0 М5

N93 М2 (конец программы)

N94 М30 (конец ленты)

Заключение

В данной курсовой работе была разработана управляющие программы для обработки детали на станке СТМ-100, оснащенном устройством ЧПУ Fanuc OiTC.Для нашей детали (Вал шлицевой) мы подобрали станок, разработали Т.П., подобрали режущий инструмент а так же рассчитали режима резания.

Проведенные расчеты режимов резания показали, что выбранное технологическое оборудование (станок СТМ-100), по своим технологическим характеристикам удовлетворяет всем требованиям.



Список литературы

1. Проектирование технологических процессов в машиностроении (Филонов 2003)

2. Расчет припусков и межпереходных размеров в машиностроении (Радкевич, 2004)

3. Основы проектирования технологических процесов и приспособлений. Методы обработки поверхностей. (Фираго, 1973)

4. Современные машиностроительные материалы и заготовки (Рогов В. А. 2008)

5. Инструментальная оснастка станков с ЧПУ (Григорьев, Кохомский, Маслов 2006)

6. Обработка металлов резанием. Справочник технолога. (Панов 2004)

7. Режимы резания металлов. Справочник (Барановский 1995)

Размещено на Allbest.ru