Разработка технологического процесса изготовления корпуса клапана

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Аннотация

Дипломный проект студента гр. 08-ЗТМ Рудакова С.И.

Разработка технологического процесса изготовления корпуса клапана АСА8.034.159. ООО Завод «Калининградгазавтоматика», КГТУ, 2014.- 156 с., ДП 52.151001.65.442 ПЗ, 11 чертежей, приложение, 36 источников.

Графический материал объемом листов (11), в том числе, лист сборки заданного узла, лист размерного анализа, листы операционных эскизов, листы наладки и циклов ЧПУ, чертежи приспособлений (кондуктор для сверления отверстия под углом, двухкулачковый патрон), план участка, лист экономической эффективности, стенд испытаний клапана на средний ресурс. В приложении содержатся технологический маршрут обработки корпуса клапана операционные карты с эскизами и карты кодирования информации.

Дипломный проект выполнен в электронном виде: пояснительная записка выполнена в программе Microsoft Word; графическая часть работы (чертежи) в программе Компас - 3D V13.

Введение

Важнейшей задачей, стоящей перед машиностроением, является задача обеспечения быстроменяющегося спроса на продукцию для населения и других отраслей с высоким качеством и получения прибыли. Средством для решения данной задачи является непрерывное совершенствование технологических процессов, внедрение новых экономических технологий.

В настоящее время технологический процесс изготовления корпуса клапана АСА8.034.159 нуждается в доработке. Это обусловлено заменой имеющегося на предприятии оборудования на более современное и оснащенное системой ЧПУ. А так же, постоянным развитием газовой промышленности, возрастает спрос на продукцию выпускаемую заводом ООО «Калининградгазавтоматика», в том числе и на узел ЭПУУ-4, а в месте с этим возрастают требования качества и безопасности изделия. Поэтому, следует признать актуальной разработку нового усовершенствованного варианта технологического процесса изготовления корпуса клапана. Такая разработка является целью данного дипломного проекта.

Для достижения этой цели необходимо решить следующие основные задачи:

1. Проанализировать действующий технологический процесс.

2. Усовершенствовать технологический процесс получения исходной заготовки.

3. Усовершенствовать процессы механической обработки и контроля выпускаемого изделия.

4. Выполнить технико-экономическую оценку предложенных технологических решений.

1. Служебное назначение и техническая характеристика узла ЭПУУ-4

1.1 Назначение

Узел управления ЭПУУ-4 предназначен для дистанционного и местного (ручного) управления переключением проходных пневмо-гидроприводных кранов условным давлением (1,0 - 10,0) МПа.

Узел применяется на объектах добычи, хранения, транспортировки газа.

1.2 Техническая характеристика

1. Питание узла осуществляется сжатым воздухом или природным газом с давлением (1,0 - 10,0) МПа.

2. Выходной сигнал пневматический, дискретный, равный давлению питания.

3. Количество пневматических сигналов на выходе - 2 (открытие, закрытие).

4. Рабочий диапазон температур - от минус 55 до плюс 50°С.

5. Вид взрывозащиты - «Взрывонепроницаемая оболочка» 1ExdllAT3.

6. Масса, не более, кг 10.

7. Габаритные размеры, не более, мм 290х245х240.

8. Степень защиты - IP54 по ГОСТ 14254-96.

1.3 Устройство и работа узла ЭПУУ-4

Узел управления состоит из трех электромагнитов 7, установленных во взрывонепроницаемой оболочке. В корпусе 14 установлены три клапана 2. Клапаны связаны каналами, размещенными в плате 1.

Для ручного управления узлом предусмотрен рычаг 4. Корпус 14 закрыт крышкой 6.

Давление воздуха (газа) питания подается к штуцеру с маркировкой «< », штуцер с маркировкой «> » служит для отвода отработанного газа. Управление узлом осуществляется путем подачи управляющего сигнала на катушку электромагнита. Или нажатием на рычаг 4.

Настройка узла осуществляется следующим образом: толкатель 13 вворачивается до упора в рычаг 4, вентиль трубопровода подачи сигнала на кран перекрывается. Подается рабочее давление газа, производится срабатывание и отпускание рычагом (вручную). Подается напряжение постоянного тока управляющего сигнала. После чего медленно выворачивается толкатель 13 до срабатывания клапана (появление на соответствующем выходе давления, равного давлению питания), затем дополнительно выворачивается толкатель на угол не более 180° и законтривается гайкой 15. После контровки производится повторно срабатывание и отпускание электрическим сигналом дважды и подключается трубопровод к узлу.

При подаче управляющего сигнала на катушки электромагнитов клапана открытия КО, клапана закрытия КЗ или клапана смазки КМ контакт клапана замыкается и рабочий газ поступает в соответствующую полость привода крана.

После снятия управляющего сигнала контакт клапана размыкается, и рабочий газ из полости привода крана сбрасывается в атмосферу через штуцер организованного отвода.

1.4 Устройство и работа составных частей ЭПУУ-4

Электромагнит состоит из катушки 11, внутри которой размещен якорь 10. Рычаг 4 через толкатель 5 поддерживает якорь в верхнем положении.

При подаче электрического сигнала на катушку якорь втягивается и через толкатель 5 нажимает на рычаг 4. происходит срабатывание клапана. При снятии электрического сигнала с катушки якорь возвращается в верхнее положение.

Клапан состоит из следующих составных узлов и деталей: заглушек 1, 8; корпусов 2, 11 пружин 3, 14, 18; клапанов 4, 12; фильтра 20, толкателя 15, поршня 9.

Сжатый газ подводится в камеру 21 и через фильтр 20 в канале 19 в камеру 17, прижимая клапан 4 к седлу корпуса 2 и клапан 12 к седлу корпуса 11, предварительно поджатые соответственно пружинами 3 и 18. Камера 7 управляющего цилиндра связана с атмосферой через канал 10, камеру 13, отверстие в толкателе 15, и камеру 16. Камера выхода 5 так же связана с атмосферой через отверстие в поршне 9 и камеру 6.

При нажатии на толкатель 15 он перемещается, сжимая пружину 14, до конусного уплотнения клапана 12. Камера 13 разобщается с камерой 16 и с атмосферой. В следующий момент клапан 12 отходит от седла корпуса 11 и камера 17 сообщается с камерой 13. В момент сообщения камеры 17 с камерой 13 сжатый газ поступает по каналу 10 в камеру 7 управляющего цилиндра. Давление сжатого газа воздействует на поршень, который перемещается в направлении запорного клапана 4. При достижении седла поршня 9 малого уплотнительного кольца запорного клапана 4 седло поршня входит в уплотнительный материал, а конус седла поршня в малый конус запорного клапана 4. Камера выхода 5 разобщается с камерой атмосферы 6. В следующий момент происходит снятие запорного клапана 4 с камерой выхода 5, а поступающий в камеру 5 сжатый газ производит окончательную герметизацию уплотнительного соединения запорного клапана 4 с седлом поршня 9 за счет уплотнительного материала меньшего кольца клапана.

При снятии усилия с толкателя 15 происходит обратный процесс. Толкатель 15 и клапан 12 под действием пружин 18 и 14 соответственно и давления сжатого газа на клапан 12, перемещаются в лево. Клапан 12 садится на седло корпуса 11, разобщая камеру питания с камерой 13. В следующий момент толкатель 15 отходит от конусного уплотнения клапана 12. Камера 13 сообщается с камерой 16 и с атмосферой.

Одновременно с атмосферой через канал 10 сообщается камера 7 управляющего цилиндра. Под действием давления сжатого газа и пружины 3 запорный клапан 4 и поршень 9 начинают перемещаться вниз. При подходе запорного клапана 4 к седлу корпуса 2 седло входит в уплотнительный материал большего кольца запорного клапана, а больший конус запорного клапана в конус седла корпуса. Камера питания 21 разобщается с камерой выхода 5. В следующий момент поршень 9, а следовательно и его седло выходит из конусного зацепления с запорным клапаном 4, за счет действия на буртик поршня давления сжатого газа. Камера выхода 5 сообщается с камерой атмосферы 6. После этого происходит окончательная герметизация запорного клапана 4 за счет уплотнительного материала большого кольца под действием образовавшейся разности давлений в камерах 21 и 5.

1.5 Обеспечение взрывозащищенности

Взрывозащищенность узла достигается за счет заключения электрических частей во взрывонепроницаемую оболочку, которая выдерживает давление взрыва и исключает передачу взрыва в окружающую взрывоопасную среду. Прочность каждой взрывонепроницаемой оболочки узла проверяется при ее изготовлении путем гидравлических испытаний ее деталей (оболочки в сборе) избыточным давлением.

2. Определение типа производства

Исходные данные:

Количество операций - 7;

Т_ш.к. на операцию: 010 - 2,16 мин; 020 - 7,45 мин; 030 - 5,1 мин; 040 - 4,71 мин; 050 - 1,25 мин; 060 - 6,44 мин; 070 - 0,6 мин.

Годовой объем выпуска корпуса АСА8.034.159- 10000 шт.

Определим число однотипных операций П_0i , выполняемых на станке в течение месяца при работе в одну смену по формуле:

(2.1)

где - нормативный коэффициент загрузки станка всеми закрепленными за ним однотипными операциями, принимаю равным ;

- коэффициент загрузки станка одной, заданной для проектирования операцией:

(2.2)

где К_в - коэффициент выполнения норм, равный 1,3;

Т_ш.к. - штучно-калькуляционное время, необходимое для выполнения проектируемой операции, мин;

N_M - месячная программа выпуска корпуса при работе в одну смену:

где N_г - годовой объем выпуска корпуса;

F_м - месячный фонд времени работы оборудования в одну смену:

Суммарное число различных операций за месяц по участку из расчета на одного сменного мастера определяется:

(2.3)

1. 1.

2. 2.

3. 3.

4. 4.

5. 5.

6. 6.

7. 7.

Число рабочих на один станок, загруженный до при работе в одну смену:

(2.4)

где Ф = 176 ч. - месячный фонд времени рабочего при 22 рабочих днях, тогда:

Число рабочих при работе в одну смену

При определим К_з.о.- коэффициент закрепления операций:

(2.5)

Т.к. 1 < К_з.о.< 10, то производство является крупносерийным

3. Разработка технологического процесса сборки клапана

3.1 Анализ технических требований

Исходя из служебного назначения сборочной единицы, производим анализ технических требований.

Для обеспечения функциональности сборочной единицы - клапана АСА2.505.016СБ, очевидно следует обеспечить параллельность осей корпуса 9, 10, клапана 4 и толкателя 3. А также корпуса 8, поршня 7 и клапана 5, состоящего из замка 33 и болта 34.

3.2 Анализ технологичности конструкции клапана ЭПУУ-4

Задачей анализа технологичности конструкции сборочной единицы является проверка того, как она удовлетворяет требованиям наиболее экономичного технологического процесса сборки при заданном объёме выпуска.

Процесс сборки идёт последовательно, без разборки и повторной сборки, предварительно установленных на сборочную единицу элементов, приводящих к удлинению сборочного цикла.

Технологичность конструкции сборочной единицы обеспечивается за счёт выбора рациональных заготовок, стандартизации средств технологического оснащения производственных процессов, групповой формы организации труда.

Для любой конструкции изделий при крупносерийном производстве должна быть в максимальной степени реализована узловая сборка.

Одной из важнейших характеристик технологичности конструкции сборочной единицы является качественная оценка.

Узловая сборка данной сборочной единицы реализована в максимальной степени. Конструкция является технологичной по следующим соображениям:

1. Сборка комплектов фильтр поз.1, рычаг поз.2, толкатель поз.3 и клапаны поз.4 и поз.5 и др. производится параллельно, что позволяет сократить производственный цикл.

2. В сборочном узле применяются стандартные резьбовые соединения.

3. Применение средств механизации: специальные ключи для закручивания заглушек поз.11 и поз.12, а также применение пневматического устройства для затягивания болтов.

3.3 Размерный анализ сборочной единицы

Для выполнения служебного назначения клапана необходимо обеспечить с требуемой точностью соосность клапана и толкателя. Точность этой величины обеспечивается размерной цепью «А».

При выборе метода достижения требуемой точности замыкающего звена в первую очередь следует проверить возможность решения размерной цепи методом полной взаимозаменяемости.

При этом методе должно быть соблюдено условие по следующему уравнению:

(3.3.1)

Необходимо определить предельное отклонение замыкающего звена по уравнениям:

(3.3.2)

 (3.3.3)

=30+52+110+63+21+27+45 = 348 мкм.

Допуск замыкающего звена, заданный конструктором и при котором обеспечивается работоспособность узла составляет 355 мкм, следовательно методом достижения точности замыкающего звена сборочной размерной цепи узла клапана выбираем метод полной взаимозаменяемости.

Сущность метода заключается в том, что требуемую точность замыкающего звена размерной цепи достигают на сборке для всех собираемых обьектов.

Таблица 3.3.1 - Результаты расчётов и исходные данные по размерному анализу.

Звено	Сущность	Ном. Размер	Т, мкм.	Отклонения	Esi	?i
				Es	Ei
A1	Отклонение от соосности оси внутренней поверхности поршня А и оси наружней поверхности поршня Б	0	30	30	0	15	+1
A2	Отклонение от соосности оси наружней поверхн. поршня Б и оси внутр. поверхности корпуса В	0	52	52	0	26	+1
A3	Отклонение от соосности оси цилиндрической поверхности корпуса В и конической пов-сти корпуса 8	0	110	110	0	55	+1
A4	Отклонение от соосности оси конической поверхности корпуса 8 и конич. пов-сти клапана 5	0	63	63	0	31,5	+1
А5	Отклонение от соосности оси конической поверхности клапана 5 и внутренней поверхности клапана Г	0	21	21	0	10,5	+1
А6	Отклонение от соосности оси внутренней поверхности клапана Г и внешней поверхности винта Д	0	27	27	0	13,5	+1
А7	Отклонение от соосности оси оси внешней поверхности винта Д и оси центрирующего пояска винта Е	0	45	45	0	22,5	+1
A?	Отклонение от соосности оси центрирующего пояска винта Е и внутр. поверхн. поршня А	0	348	348	0	174

Исходные данные для расчета:

- Тип производства - крупносерийное;

- Метод достижения точности замыкающего звена - полная взаимозаменяемость;

- Метод расчета размерной цепи - максимума - минимума;

Требуется решить обратную задачу и достигнуть точность замыкающего звена сборочной размерной цепи узла промежуточного валика методом полной взаимозаменяемости, т.е. по заданным параметрам составляющих звеньев размерной цепи А необходимо определить параметры замыкающего звена (номинальный размер, допуск, координату середины поля допуска и предельные отклонения).

Номинальные размер определяется по формуле:

(3.3.4)

= 0

Допуск замыкающего звена определяется по формуле (3.3.1)

=30+52+110+63+21+27+45 = 348 мкм.

Координаты середин полей допусков составляющих звеньев и замыкающего звена определяются по формулам:

(3.3.5)

(3.3.6)

= 15 мкм, = 26 мкм, = 55 мкм, = 31,5 мкм, = 10,5 мкм,

= 13,5 мкм, = 22,5 мкм

= (15+26+55+31,5+10,5+13,5+22,5) = 174 мкм

Предельные отклонения замыкающего звена определяем по формулам (3.3.2) и (3.3.3)

= 174 +(15+26+55+31,5+10,5+13,5+22,5) =348 мкм.

= 174 - (15+26+55+31,5+10,5+13,5+22,5) = 0 мкм.

Проверка:

Для проверки правильности расчета необходимо, чтобы выполнялось условие:

(3.3.7)

348 = 348-0

348=348 => расчет выполнен верно.

Выводы:

1. Решение обратной задачи при расчете сборочной единицы размерной цепи А показало, что при заданных параметрах составляющих звеньев размерной цепи точность замыкающего звена обеспечивается методом полной взаимозаменяемости при расчете размерной цепи методом максимума-минимума.

2. Сборка узла клапана узла управления краном может осуществляться методом полной взаимозаменяемости при обеспечении заданных параметров составляющих звеньев размерной цепи во всей партии узлов.

3.4 Технологическая схема обшей сборки клапана

Технологическая схема общей сборки представляет собой схему последовательности присоединения деталей (узлов, подузлов, комплектов) к базовой детали, которой является корпус поз.8. Для уточнения порядка сборки клапана и его сборочных единиц построена циклограмма сборки, в которой проведено техническое нормирование сборочных операций.

Рисунок 3.4.1 - Технологическая схема узловой сборки клапана.

Таблица 3.4.1 - Циклограмма сборки клапана

№	Наименование перехода	Тшт.	№	Наименование перехода	Тшт.
1	Присоед. поршень в сборе (п.7)	0,32	8	Присоед. корпус в сборе (п.10)	0,4
2	Присоед. заглушку в сборе (п.11)	0,80	9	Присоед. пружину (п.16)	0,1
3	Присоед. клапан (п.5)	0,2	10	Присоед. толкатель (п.3)	0,41
4	Присоед. пружину (п.17)	0,1	11	Присоед. рычаг (п.2)	0,2
5	Присоед. заглушку в сборе (п.11)	0,84	12	Присоед. шайбы (п.22)	0,1
6	Присоед. пружину (п.16)	0,1	13	Присоед. винты (п.20)	1,2
7	Присоед. корпус в сборе (п.9)	0,4			5,17

4. Технологический процесс изготовления детали

4.1 Служебное назначение корпуса клапана, анализ технических требований

Служебное назначение детали: корпус предназначен для размещения в нем клапана, в заданном положении друг относительно друга, с целью обеспечения выполнения служебного назначения узла. Также для размещения фильтра для очистки газа. По системе отверстий данного корпуса газ подается в нужную камеру, в зависимости от положения клапана.

В качестве материала корпуса используется алюминиевый сплав - дюралюмин Д16Т.

Д16Т - сочетает в себе небольшой удельный вес, высокие механические свойства и хорошие технологические качества.

Химический состав Д16Т:

Cu - 4,3% Mg - 1,5% Mn - 0,6%

Т - термически обработанный, закаленный и состаренный.

Таблица 4.1.1 Механические свойства Д16Т

Вид поставки:	у0,2, кг/мм2	уb, кг/мм2	д, %	HB, кг/мм2
Пруток	38	52,0	15,0	131

Технические условия заданные чертежом:

- Несоосность поверхностей Б, В, Г относительно обшей оси не более 0,05 мм. Невыполнение этого условия приведет к перекосу клапана относительно корпусов 9, 10 и толкателя, следовательно узел не сможет работать правильно.

Наибольшую важность для служебного назначения детали имеют следующие поверхности:

Седло клапана - R0,4 мм Т=100 мкм, шероховатость Ra - 1,0 мкм, невыполнение этих требований приведет к неправильной работе клапана, негерметичная посадка приведет к утечке газа.

Внутренняя цилиндрическая поверхность под клапан - Ш18Н11 Т=110 мкм, шероховатость Ra - 2,0 мкм, невыполнение этих требований приведет к заклиниванию клапана.

Внутренняя цилиндрическая поверхность под поршень - Ш28Н9 Т=52 мкм, шероховатость Ra - 0,5 мкм, невыполнение этих требований приведет к заклиниванию или неправильной работе поршня.

На поверхности, имеющие второстепенное значение, назначены менее жесткие требования.

В целом технические условия к корпусу клапана заданные на чертеже позволяют обеспечить требуемую точность и шероховатость поверхностей для выполнения его служебного назначения, поэтому не требуется разработка дополнительных технических требований к детали.

4.2 Анализ технологичности конструкции корпуса

Под анализом на технологичность понимается комплекс мероприятий по обеспечению необходимого уровня технологичности конструкции изделия по установленным показателям. Основной задачей отработки конструкции изделия на технологичность является придание изделию такого комплекса свойств, который обеспечивает необходимое качество изделия при оптимальных затратах труда, средств, материалов и времени на технологическую подготовку производства, изготовление и техническое обслуживание и ремонт в конкретных условиях производства и эксплуатации. Для решения этой задачи необходимо рассматривать каждое изделие как объект проектирования, производства и эксплуатации. Как объект проектирования изделие проходит ряд стадий по ГОСТ 2.103-68, которое следует учитывать при обработке на технологичность.

Как объект производства изделия рассматривается с позиций технологической подготовки производства, методов получения заготовок, обработки, сборки, испытания и контроля.

Технологичной конструкцией называется конструкция изделия, значения показателей технологичности которой соответствуют базовым показателям технологичности, т.е. показателям, принятым за исходные при сравнительной оценке технологичности конструкции изделия.

Технологичность конструкции имеет прямую связь с производительностью труда, затратами времени на технологическую подготовку производства, изготовление и ремонт. В данной работе, уменьшено количество операций, соответственно сокращено время на изучение технологической документации рабочими и на изготовление изделия в целом. Всё это повышает экономическую эффективность производства.

Конструктивная форма корпусной детали, обеспечивающая минимальную трудоёмкость обработки должна быть:

А) Форма корпусной детали должна быть максимально приближена к правильной геометрической форме.

Б) Конструкция детали должна обеспечивать возможность обработки поверхностей и торцев за минимальное число проходов.

В) Деталь не должна иметь поверхностей, не перпендикулярных осям поверхностей на выходах резцов.

Г) Необходимо избегать излишнего многообразия размеров и допусков.

Применительно к корпусу, требованиями технологичности которым отвечает данная конструкция, являются:

А) Форма корпуса квадратного сечения (свободная поверхность, не обрабатывается). Все внутренние поверхности цилиндрические.

Б) Конструкция детали обеспечивает возможность обработки поверхностей за минимальное количество проходов.

В) Деталь не имеет поверхностей, которая затрудняет выход резцов при обработке.

С точки зрения механической обработки деталь имеет следующие недостатки:

Миниатюрные размеры седла клапана вызывают трудности в обеспечении требуемой точности и шероховатости во время обработки, при этом геометрия седла должна быть не нарушена.

Обработка отверстия под углом требует применения специальной оснастки.

Значительные трудности вызывает обработка крепежных отверстий, так как требуется точное расположение их друг относительно друга.

Рассчитаем некоторые показатели технологичности конструкции детали:

Важный показатель технологичности конструкции изделия, характеризующий количество материальных ресурсов /5/, необходимых для создания и применения изделия с учетом его конструкторских особенностей - это показатель материалоемкости, который определяют по формуле:

(4.2.1)

где К - коэффициент использования материала;

М_д- масса детали, кг, М_д = 0,25 кг;

М_з - масса заготовки, кг, М_з = 0,54 кг;

Средняя шероховатость поверхностей:

(4.2.2)

где Ra_i - шероховатость i-ой поверхности;

k - число поверхностей у детали;

Коэффициент точности обработки детали:

(4.2.3)

где А - средний квалитет точности детали,

(4.2.4)

где n_i - число размеров детали квалитета i.

тогда:

так как 0,91 > 0,8, то изделие технологично.

4.3 Выбор заготовки. Экономическое обоснование выбора заготовки

Исходя из конструкции и материала детали (Д16Т), годовой программы 10000 шт. деталей, выбираем тип и способ получения заготовки.

На выбор заготовки влияют следующие показатели: назначение детали, материал, технические условия, объем выпуска и тип производства, тип и конструкция детали, размеры детали, экономичность изготовления заготовки. На основании анализа конструкции детали по чертежу, учебной и справочной литературы выбираем два вида заготовок: заготовка из проката и литье под давлением, и определяем для сравниваемых вариантов величины произведенных затрат.

Заготовка из проката:

(4.3.1)

где Q - масса заготовки, кг, Q = 0,54 кг;

S - цена 1 кг материала, руб., S =90руб;

q - масса готовой детали, кг, q = 0,25 кг;

S_отх - цена 1 кг отхода материала, руб., S_отх = 4,5 руб;

Заготовка получаемая литьем под давлением:

Материал Д16Т не литейный, поэтому выберем материал для получения заготовки литьем, который будет удовлетворять техническим требования и характеристикам рассматриваемой детали.

АЛ3 - силумин, обладает хорошей жидкотекучестью, отличается малой усадкой, хорошей герметичностью и высокой сопротивляемостью трещинообразованию.

(4.3.2)

С_з - стоимость в рублях.

S_i - базовая стоимость одной тонны в рублях.

k_Т, k_C, k_о, k_M, k_n - коэффициенты зависят от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объёма производства заготовок.

Q - масса заготовки.

q - масса готовой детали, кг.

S_от - цена одной тонны отходов в рублях.

По т.9 /25/ назначаем класс отливки от вида её получения: 5.

По т.10 /25/ назначаем степень коробления элементов отливки - 1-4. Принимаем 3.

По т.11 /25/ назначаем степень точности поверхностей отливки - 3-6. Принимаем 4.

По т.12 /25/ назначаем шероховатость поверхностей отливки - ._в

По т.13 /25/ назначаем класс точности массы отливки 1-7. Принимаем - 6.

Точность отливки 5-3-4-6 ГОСТ 26645-85.

S_i = 38400 руб/т.

k_Т, k_C, k_о, k_M, k_n выбираем исходя из рекомендаций /33/

k_Т = 1; k_C = 1; k_о =1,05; k_м = 5,94; k_п = 0,9;

Q = 0,54 кг

q = 0,25 кг

S_от = 4500 руб/т.

Исходя из стоимости используемого материала, очевидно, что экономически более выгодно использовать в качестве заготовки прокат. К тому же литая заготовка недостаточно удовлетворяет по своим характеристикам требованиям к детали (при литье могут быть поры, несплошности и т.п.). Учитывая это - выбираем заготовку прокат.

Применительно к детали корпус клапана назначаем заготовку пруток квадратного сечения со стороной 40 мм повышенной точности - Пруток Д16Т кв.40П ГОСТ 21488-76. Допуск отклонения размера (сечения) не более 0,62 мм на сторону.

4.4 Выбор технологических баз.

Выбор технологических баз в значительной степени определяет точность линейных размеров относительного положения поверхностей полученных в процессе обработки, выбор режущих и измерительных инструментов, станочных приспособлений, производительность обработки.

При выборе технологических баз необходимо стремиться к соблюдению принципа единства баз, применяя его не только на операциях механической обработки, но и совмещая технологические, конструкторские и измерительные базы, что позволит наилучшим образом обеспечить заданную на чертеже точность.

В данной работе предлагается в качестве основной технологической базы на первой операции использовать наружную поверхность прутка (квадратного сечения), на последующих операциях в качестве баз используются уже обработанные поверхности. Тем самым будет обеспечен принцип последовательности смены баз.

4.5 Разработка последовательности обработки поверхностей

Установление последовательности обработки поверхностей тесно связано с выбором технологических и измерительных баз. На первых операциях необходимо обработать поверхности, относительно которых в соответствии со служебным назначением координируются большинство других поверхностей. В дальнейшем, используя эти предварительно обработанные поверхности в качестве технологических баз, обрабатывают другие поверхности. После предварительной наметки последовательности обработки всех поверхностей детали выбирают способы и средства обработки.

Определим необходимые уточнения для изготовления более ответственной поверхности:

Обработка отверстия 28Н9^(+0,052), Ra 0,5.

Рассчитаем общие уточнения по каждому параметру качества:

- по допуску на диаметр:

(4.5.1)

где Т_з - допуск на заготовку, мм;

Т_д - допуск на размер детали, мм;

- по шероховатости:

(4.5.2)

где Rz_з - шероховатость заготовки, мкм;

Rz_д - шероховатость детали, мкм;

Анализ общих уточнений по двум параметрам показывает, что наибольшее уточнение дают параметры шероховатости.

Требуемая точность диаметра и шероховатость отверстия могут быть достигнуты при сверлении, черновом и чистовом растачивании, полировании.

При сверлении достигается точность Т_d=0,21 мм и шероховатость Ra=5 что обеспечивает уточнение равное:

При сверлении достигается точность Т_d=0,21 мм и шероховатость Ra=5 что обеспечивает уточнение равное:

При черновом точении достигается точность Т_d=0,13 мм и шероховатость Ra=2.5 что обеспечивает уточнение равное:

При чистовом точении достигается точность Т_d=0,084 мм и шероховатость Ra=1.0 что обеспечивает уточнение равное:

При полировании достигается точность Т_d=0,052 мм и шероховатость Ra=0,5 что обеспечивает уточнение равное:

Общее уточнение:

Следовательно, было достигнуто общее уточнение по шероховатости.

4.6 Аналитический расчет припусков и межпереходных размеров

Рассчитаем припуски и межпереходные размеры для обработки наиболее ответственных поверхностей. Заготовка - пруток Д16Т кв.40П ГОСТ 21488-76. Допуск отклонения размера (сечения) не более 0,62 мм на сторону.

Расчет припусков на обработку и промежуточных предельных размеров отверстия Ш28Н9^(+0,052) мм.

Технологический маршрут обработки: сверление, сверление; получистовое и чистовое точение; полирование.

Расчет припусков на обработку отверстия Ш28Н9^(+0,052) мм будем записывать в таблицу 4.6.1.

Двусторонний припуск при обработке равен:

(4.6.1)

где Rz_i-1 - высота неровностей профиля на предшествующем переходе;

h_i-1 -глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе;

?_?i-1 - суммарные отклонения расположения поверхности;

е_i - погрешность установки заготовки на выполняемом переходе.

Используя записанные в таблице 4.6.1 данные, производим расчет минимальных значений припусков:

Таблица 4.6.1-Результаты расчетов

Элементарная поверхность детали и технологический маршрут ее обработки	Элементы припуска, мкм	Расчетный припуск 2Zmin, мкм	Расчетный минимальный размер dp мм	Допуск на изготовление Тd, мкм	Принятые размеры по переходам	Полученные предельные припуски, мкм
	Rz	h	Д	е				dmin	dmax	2Zmin	2Zmax
заготовка	20	40	90	-	-	27,116	250	27,116	26,866	936	1134
сверление	20	40	46	120	420	27,366	210	27,366	27,156	280	290
рассверливание	20	30	31	120	376	27,576	210	27,576	27,366	180	210
черновое растачивание	10	20	24	50	208	27,786	130	27,786	27,656	210	290
чистовое растачивание	5	10	16	50	170	27,916	84	27,916	27,832	130	176
полирование	2	-	-	20	77	28,052	52	28	28,052	136	168



Определим расчетные максимальные размеры d_p, начиная с конечного размера, путем последовательного вычитания расчетного припуска каждого технологического перехода:

Для полирования:

Для чистового растачивания:

Для чернового растачивания:

Для рассверливания:

Для сверления:

Для заготовки:

Определим и для каждого перехода:

Полирование:

Чистовое растачивание:

Черновое растачивание:

Рассверливание:

Сверление:

Заготовка:

Определим 2Z_min и 2Z_max для всех переходов:

Полирование:

Чистовое растачивание:

Черновое растачивание:

Рассверливание:

Сверление:

Общие припуски 2Z_min0 и 2Z_max0 определяются суммированием промежуточных припусков:

Проверим правильность расчетов:

4.7 Разработка технологического маршрута

Рассмотрим 2 варианта технологического маршрута получения корпуса:

1-ый - базовый, 2-ой - разработанный.

Таблица 4.7.1 - базовый технологический маршрут.

Номер оп.	Наименование и краткое описание операции.	Станок
010	Отрезная	Дисковый отрезной 8Г663-100
020	Отрезная в размер	Токарный 1А616 (переоборудованный под отрезной + спец приспособление)
030	Токарно-револьверная с ПУ.	Токарно-револьверный 1В340
040	Токарно-револьверная с ПУ.	Токарно -револьверный 1В340
050	Фрезерная с ПУ.	Фрезерно-вертикальный с ЧПУ ГФ2171
060	Сверлильная	Настольно-сверлильный 1М112
070	Гальваническая (Хим. окс. фтор)
080	Токарная	Токарный 1И611П
90	Промывка

Таблица 4.7.2 -разработанный технологический маршрут.

Номер оп.	Наименование и краткое описание операции.	Станок
010	Отрезная	Ленточнопильный SHARK-332
020	Токарная ЧПУ	Токарный с ЧПУ SPINNER TC-52 МС
030	Фрезерная ЧПУ.	Фрезерно-вертикальный с ЧПУ ГФ2171
040	Сверлильная	Настольно-сверлильный 2М112
050	Гальваническая (Хим. окс. фтор)
060	Токарная	Токарно-винторезный 16К20
070	Промывка

Из приведенных вариантов можно сделать следующие выводы:

1. В разработанном варианте отрезка прутка ведется на ленточнопильном станке с системой ЧПУ, что в несколько раз производительней. Кроме того, уменьшается расход материала на стружку (ширина отрезного диска на станке 8Г663 равна 7 мм, а ширина пилы на Shark-332 - 0,9мм).

2. На второй операции используем токарно-револьверный станок SPINNER TC-52 с системой ЧПУ. Это позволяет выполнить за одну токарную операцию почти всю механическую обработку детали.

4.8 Выбор технологического оборудования, его технические характеристики

Выбор технологического оборудования произведен руководствуясь следующим:

1. Возможность установки заготовки (приспособления заготовки) на станок.

2. Соответствие мощности станка оптимальной мощности резания;

3. Диапазоном частот вращения, двойных ходов, подач.

Таблица 4.8.1 - Технические характеристики технологического оборудования.

Наименование операций	Модель станка и его технические характеристики
010. Отрезная	Ленточнопильный SHARK-332 Скорость резания - 40 - 80 м/мин Мощность шпиндельного мотора головки - 1,8 кВт.
020. Токарная ЧПУ	Токарно-револьверный SPINNER TC-52 МС Наибольший диаметр изделия устанавливаемый над станиной - 400 мм. Максимальный диаметр обточки - 280 мм. Револьверная головка - 12 позиций Приводные позиции рев. Головки - 12 шт. Частота вращения шпинделя - max 5000 об/мин Мощность привода главного шпинделя - 4.5 кВт Система ЧПУ - Siemens 840D. Программа управления станком - ShopTorn
030. Фрезерная	Фрезерный консольный вертикальный с ЧПУ модели ГФ2171 Размер рабочей поверхности стола по ГОСТ 165-81, мм: - длина-1600 - ширина-400 Количество ступеней частоты вращения шпинделя-18 Количество Т-образных пазов-3 Ширина Т-образных пазов по ГОСТ 1574-75, мм: - центральных-18Н8 - крайних-18Н12 Расстояние между Т-образными пазами по ГОСТ 6569-75, 100 мм Наибольшее перемещение стола, мм: - продольное (координата Х)-1010 - поперечное (координата У)-400 - вертикальное (установочное) консоли-250 Наибольшее перемещение ползуна, 260 мм (координата Z) Пределы подач, мм/мин: - продольная-1…6000 - поперечная-1…6000 - вертикальная-1…6000 Скорость быстрого перемещения узлов, 7000 мм/мин Дискретное перемещение, 0,01 мм Пределы частоты вращения шпинделя, 50…2500 об/мин Расстояние от оси шпинделя до вертикальных направляющих станины, 500 мм Расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности стола, мм: - наименьшее-250-5 - наибольшее-250+5
040. Сверлильная	Настольно-сверлильный 2М112 Наибольший диаметр сверла - 12мм Наибольшее перемещение шпинделя - 100мм Частота вращения шпинделя - 450 - 4500 об/мин Мощность привода - 0,6 кВт
060. Токарная	Токарно-винторезный 16К20 Наибольший диаметр изделия устанавливаемый над: станиной - 400 мм. суппортом - 220 мм. Наибольший диаметр прутка, проходящего через отверстие шпинделя - 53 мм. Число скоростей шпинделя - 22 Наибольшее перемещение суппорта: продольное - 645-1935мм. поперечное - 300 мм. Частота вращения шпинделя - 12,5 - 1600 об/мин Мощность привода - 11 кВт

4.9 Выбор технологической оснастки

Выбор технологической оснастки определяется принятым технологическим оборудованием, материалом заготовки, конструктивными особенностями заготовки. Выбранная оснастка сведена в таблицы.

Таблица 4.9.1 - Режущий инструмент.

Номер операции	Наименование инструмента
010	Пила Lenox LXP 332х27х0.9 2/3
020	1. Резец проходной упорный отогнутый левый с пластиной из твердого сплава ВК8 ГОСТ 18879-73 2. Сверло Ш16 ГОСТ 10903-77 3. Сверло Ш27 ГОСТ 10903-77 4. Резец расточной фирмы “Kennametal”- черновой 5. Резец расточной фирмы “Kennametal”- чистовой 6. Резец канавочный фирмы “Kennametal” 7. Резец специальный для седла 8. Резец резьбовой SANDVIK
030	1. Сверло центровочное Ш 3.15 ГОСТ 14952-75 2. Сверло Ш 8.5 ГОСТ 10902-77 3. Сверло Ш 9 ГОСТ 10902-77 4. Зенкер специальный для предварительной обработки седла 5. Зенкер специальный для чистовой обработки седла 6. Сверло Ш 7.5 ГОСТ 10902-77 7. Сверло Ш 3 ГОСТ 10902-77 8. Сверло Ш 4.2 ГОСТ 10902-77 9. Зенкер специальный Ш 8.5, Ш 12, Ш 15 10. Фреза 125 ГОСТ 22086-76
040	1. Сверло специальное для обработки фаски под резьбу Ш 6.2-I ГОСТ 10902-77 2. Метчик М5х1 ГОСТ 3266-81 3. Метчик М8х1 ГОСТ 3266-81 4. Сверло Ш 2 ГОСТ 886-77 5. Сверло Ш 1.5-I ГОСТ 886-77
060	1. Оправка 9695-424-01;-02

Таблица 4.9.2 - Приспособления.

Номер операции	Наименование приспособления
020	Цанга
030	Приспособление специальное
040	Кондуктор для сверления отв. Ш 1.5Н12Ч20° Тиски лекальные. Приспособление для сверления отв. Ш2Н12
060	Патрон цанговый специальный

Таблица 4.9.3 - Мерительный инструмент.

Номер операции	Наименование инструмента
010	ШЦ--320ч1000 ГОСТ 166-80
020	ШЦ-I-125 ГОСТ 166-80 ШЦ--250-0,05 ГОСТ 166-80 Специальный штангельциркуль Проб. 20Н11 ГОСТ 14810-69 Проб. 21Н11 ГОСТ 14810-69 Проб. 28±0,02 Проб. М30Ч1.5 ГОСТ 17756-77 Проб. 18 Н11 ГОСТ 14810-69 Угломер УН-0-180 ГОСТ 5378-66
030	ШЦ-I-125 ГОСТ 166-80 ШЦ--250-0,05 ГОСТ 166-80 Проб. 8.5 Н12 ГОСТ 14810-69 Проб. 9 Н12 ГОСТ 14810-69 Проб. 15 Н11 ГОСТ 14810-69 Проб. 8.5 Н12 ГОСТ 14810-69 Проб. 3 Н2 ГОСТ 14810-69 Проб. 12 Н11 ГОСТ 14810-69 Проб. 15 Н12 ГОСТ 14810-69 Проб. 4.2Н12 ГОСТ 14810-69
040	ШЦ-I-125 ГОСТ 166-80 Пр. М5х1 ГОСТ 17756-72 Пр. М5х1 ГОСТ 17757-72 Пр. М8х1 ГОСТ 17756-72 Пр. М8х1 ГОСТ 17757-72 Пр. 2Н12 Пр. 1.5Н12
060	Образцы шероховатости ГОСТ 9378-75 Лупа ЛПП1-4* ТУ3-3.227-77 Пр. 20Н11 Пр. 28Н9

4.10 Расчёт режимов резания

Необходимость расчёта режимов резания определяется проверкой выбранного оборудования на возможность выполнения технологических операций путём сравнения мощностей. Рассчитаем режимы резания для наибольших диаметров обработки на некоторых операциях.

Операция 020 - токарная с ЧПУ.

Станок SPINNER TC 52 MC - мощность 4,5 кВт.

Режущий инструмент - резец проходной упорный отогнутый левый с пластиной из твердого сплава ВК8 ГОСТ 18879-73. L=70мм; B=16мм; h=16мм;

Глубина резания t = 1.2мм;

Величина подачи на оборот заготовки - S = 0,3 мм/об (стр.266 табл.11 [16]).

Определим скорость резания V, м/мин:

(4.10.1)

где Т - период стойкости,

C_v - постоянная величина и x_v, y_v, m - показателей степени принимаются по таблице 17 стр.269 [16];

K_v - поправочный коэффициент на скорость резания;

(4.10.2)

K_mv - коэффициент учитывающий качество обрабатываемого материала.

K_nv - коэффициент учитывающий состояние поверхности заготовки.

K_uv - коэффициент учитывающий материал режущей части.

K_mv = 1.2 - табл.4 стр.263 [16].

K_nv = 0.9 - табл.5 стр.263 [16].

K_uv = 2.3 - табл.6 стр.263 [16].

C_v = 328; x = 0,12; y = 0,5; m = 0,28;

T = 60 мин;

Определим частоту вращения шпинделя n, об/мин:



Уточним частоту по паспортным данным станка:

Принимаем n = 2000 об/мин;

Определим фактическую скорость резания V_Ф, м/мин:

Определение величин сил резания:

(4.10.3)

C_P - постоянная величина и x_P, y_P, n_P - показателей степени принимаются по таблице 22 стр.273 [16];

C_P = 40; x = 1; y = 0,75; n = 0;

K_v - поправочный коэффициент на скорость резания;

(4.10.4)

Поправочный коэффициент представляет собой произведение ряда коэффициентов, учитывающих фактические условия резания. Назначаем по табл. 9, 10, 23. [16].

Определение мощности резания:

 (4.10.5)

Рассчитанная мощность резания не превышает мощность резания станка.

N_расч = 2,8 кВт < N_ст = 4,5 кВт.

Операция 030 - Фрезерная с ЧПУ.

Станок - Фрезерно-вертикальный с ЧПУ ГФ2171- мощность7,5 кВт.

Режущий инструмент - сверло спиральное с цилиндрическим хвостовиком ГОСТ 10902-77 для сверления отв. Ш9Н12.

Глубина резания при сверлении:

Величина подачи при сверлении S = 0,2 мм/об

Определим скорость резания:

(4.10.6)

где величину постоянной C_v = 40,7 и показатели степени q_v = 0,25; x_v = 0,2; y_v = 0,4; m = 0,125 принимаю по табл.28 стр.278 [16]; по табл.30 стр.279-280 [16] период стойкости T = 25 мин ; K_v - поправочный коэффициент на скорость резания.

Определим K_v :

(4.10.7)



Частота вращения сверла n:

.

По паспорту принимаем n_ф = 2000 об/мин.

Фактическая скорость резания :

.

Крутящий момент на сверле М_кр:

(4.10.8)

С_м = 0.005; q = 2; y = 0,8 К_р = 2,0

Мощность резания N_p:

(4.10.9)

Рассчитанная мощность резания не превышает мощность резания станка.

N_расч = 0,83 кВт < N_ст = 7,5 кВт.

Операция 040 - Сверлильная.

Станок - настольно сверлильный 2М112 - мощность 0,6 кВт.

Режущий инструмент - сверло спиральное ГОСТ 886-77 сверлить отв. Ш2Н12.

Глубина резания при сверлении:

Величина подачи при сверлении S = 0,04 мм/об (ручная).

Определим скорость резания:

(4.10.10)

где величину постоянной C_v = 14,3 и показатели степени q_v = 0,65; y_v = 0,70; m = 0,2 принимаю по табл.28 стр.278 [16]; по табл.30 стр.279-280 [16] период стойкости T = 20 мин ; K_v - поправочный коэффициент на скорость резания.

Определим K_v :

(4.10.11)

Частота вращения сверла n:

.

По паспорту принимаем n_ф = 2500 об/мин.

Фактическая скорость резания :

.

Крутящий момент на сверле М_кр:

(4.10.12)

С_м = 1,0; q = 2; y = 0,8 К_р = 0,7

Мощность резания N_p:

(4.10.13),

Рассчитанная мощность резания не превышает мощность резания станка.

N_расч = 0,5 кВт < N_ст = 0,6 кВт.

Все остальные режимы резания назначаем по рекомендациям [6], [17].

4.11 Техническое нормирование всех операций технологического процесса изготовления детали

Определим штучное и штучно-калькуляционное время по следующим формулам:

(4.11.1)

где, t_o - основное технологическое время (мин);

t_в - вспомогательное время (мин);

t_обс - время на обслуживание (мин);

t_отд - время на отдых (мин);

(4.11.2)

где, L - длина пути инструмента (мм);

i - кол-во проходов;

S - подача (мм);

n - обороты (мин^-1);

t_в, t_обс, t_отд - назначаем по рекомендациям /24/, /17/.

(4.11.3)

Т_п.з - подготовительно заключительное время.

n - колличество заготовок в обрабатываемой партии.

Все данные заносим в таблицу 4.11.1

Таблица 4.11.1 - техническое нормирование

Наименование и содержание операции	То, мин	Тв, мин	Тобс, мин	Тотд, мин	Тшт, мин	Тп.з, мин	Тшк, мин
010 - Заготовительная	1,7	0,45	-	-	2,15	2,0	2,16
020 - Токарная с ЧПУ	5,14	1,98	2% To	4% To	7,43	20,0	7,45
030 - Фрезерная с ЧПУ	2,11	2,76	2% To	5% To	5,08	20,0	5,1
040 - Сверлильная			1,5% To	7% To	4,7	10,0	4,71
Нарезать резьбу 4отв. М5х1-7Н	1,86	0,28
Нарезать резьбу 2отв. М8х1-7Н	1,16	0,2
Сверлить отв. Ш2Н12	0,25	0,28
Сверлить отв. Ш1.5Н12	0,1	0,28
050-Гальваническая Хим. оксидирование Фтор					0,5	15,0	1,25
060 - Токарная			6% To	7% To	6,4	8,0	6,44
Полировать Ш20Н11	1,59	0,26
Полировать Ш28Н9	2,8	0,28
Полировать седло	0,56	0,26
070 - Промывка					0,5	5,0	0,6

корпус резание токарный

5. Описание системы ЧПУ (020 операция)

5.1 Станок SPINNER TC-52 MC

Станок SPINNER TC-52 MC является универсальным токарным станком повышенной точности, отвечающий самым высоким требованиям к геометрии, качеству поверхности и размерной точности обрабатываемых деталей. Это последнее слово европейской научной мысли в области высоких технологий механообрабатывающего оборудования.

Для осевого и шпиндельного привода в TC-52 MC используются цифровые приводные модули, отвечающие всем требованиям к динамике, диапазону регулирования частоты вращения и точности по радиальному биению.

Широкие возможности обработки являются отличительным признаком этой модели. Так, револьверная головка станка позволяет установить до 12 инструментов, кроме того она оснащена приводом, позволяющим производить не только токарную, но и сверлильную, фрезерную обработку, гравирование на торце и на цилиндрической поверхности. При этом важно что обрабатываемая деталь может устанавливаться в строго фиксированном положении и поворачиваться на необходимый угол.

Станок оснащен системой автоматической смазки, удалением стружки и улавливания готовой детали, а также специальным устройством для настройки инструмента на необходимый размер с автоматическим занесением полученных координат в память программного устройства. У него есть накопительный лоток автоматической подачи прутка длинной до 1000 мм, что позволяет вести обработку всей партии деталей практически непрерывно и без участия человека.

Рабочая зона станка во время обработки закрывается герметичной панелью с застекленным окном. Она надежно предохраняет оператора от попадания стружки, а электронную панель от смазочно-охлаждающей жидкости. Кроме того, станок оснащен специальным устройством согласования, которое не дает включаться подвижным органам при осмотре оператором рабочей зоны.

Сфера применения таких станков очень широка, они используются почти во всех отраслях промышленности, где используют детали высокой точности.

Таблица 5.1.1 - Некоторые технические данные станка

Размеры	Длинна х Ширина х Высота	2,1м х 1,35м х 1,8 м
	Общий вес	2,500 кг
	Наибольший диаметр изделия над станиной	400 мм
	Межцентровое расстояние	ок 550мм
	Максимальный диаметр обточки	280 мм
Оси	Максимальное перемещение оси Х	230 мм
	Максимальное перемещение оси Z	640 мм
	Максимальный ускоренный ход оси Х	15 м/мин
	Максимальный ускоренный ход оси Z	22.5 м/мин
Шпиндель	Частота вращения МАХ	5000 об/мин
Револьверная головка	Число позиций	12 шт.
	Приводные позиции	12 шт.

5.2 Система ЧПУ-SINUMERIK 810D

Станок оснащен современной системой ЧПУ - SINUMERIK 810D фирмы Siemens с программой управления “Shop Turn”, обслуживание которой несложно, поскольку процесс программирования происходит в диалоговом режиме по принципу - «вопрос - ответ», и оператору необходимо только корректно вводить данные, запрашиваемые программным устройством. При этом можно тут же, на дисплее, просмотреть моделирование процесса обработки детали по заданным параметрам без запуска станка. Это дает возможность избежать ошибок еще на этапе программирования. Устройство программного управления можно переключить и на режим группового управления станками, что может пригодиться, когда необходимо срочно изготовить большое кол-во деталей одного типа.

Программа Shop Turn установленная на станке содержит специальные маски ввода, с помощью которых написание любого кадра программы обработки значительно упрощается. Каждая маска ввода соответствует определенной команде обработки и содержит в себе графическое изображение параметров команды и подробное описание каждого из них.

Измерение режущего инструмента осуществляется автоматически (устройство размерной настройки инструмента). Для этого необходимо предварительно позиционировать инструмент в ручную и затем через маску ввода запросить измерительный цикл.

В маске отображаются данные о актуальном выбранном инструменте, актуальной режущей кромке, а также номер или имя инструмента.

Процесс измерения также можно осуществлять в режиме MDA (через командную строку). В программе управления инструментом задается выбранный инструмент с именем, номером режущей кромки D и радиусом. Затем необходимо повернуть контактный щуп, подвести в ручном режиме инструмент (режущую кромку) на 2-3 мм, И ввести команду:

L801(T_NAME, D_NUMBER, T_HOLDER_ANGLE)

T_NAME - имя или номер инструмента (пишется в ковычках);

D_NUMBER - номер режущей кромки;

T_HOLDER_ANGLE - прямой (0) или под углом 90° (1) держатель для зажима инструмента.

После этого инструмент наезжает на датчик контактного щупа и затем снова на 5мм назад. Измеренная длинна инструмента вносится в коррекцию инструмента.

Если необходимо запрограммировать программу не с помощью Shop Turn, то можно создать программу G-кода с командами G-кода внутри интерфейса Shop Turn.



Рисунок 5.2.1 - Эскиз наладки

На станке используется правосторонние, прямоугольные (декартовы) системы координат, с осями Х, Y, Z (по DIN 66217)

На станке определяются различные нулевые и опорные точки: нулевая точка станка, точка упора (может совпадать с нулевой точкой детали), нулевая точка детали (нулевая точка программы) и др.

Программа состоит из последовательности NC-кадров. Каждый кадр представляет собой один шаг обработки. В кадре записываются операторы в форме слов (функций G-кода и др.).

Программирование, например по использованию G-функций, М-функций, S-слов, Т-слов, D-слов производится в соответствии со стандартом DIN 66025.

Как любая система ЧПУ эта система имеет ряд особенностей, например характерные для данного типа станков циклы обработки.

Циклы это технологические подпрограммы, с помощью которых может быть осуществлена стандартная реализация определенного процесса обработки.

Наиболее часто встречающиеся циклы: сверления, центровки, глубокого сверления, зенкования и токарные циклы

5.3 Циклы в системе ЧПУ-SINUMERIK 810D

Циклы сверления

Сверление, центровка - CYCLE81

Программирование - CYCLE81(RTP, RFP, SDIS, DP, DPR)

Рисунок 5.3.1 - CYCLE81

Таблица 5.3.1

RTP	Плоскость отвода (абс.)
RFP	Опорная плоскость (абс.)
SDIS	Безопасное расстояние (вводится без знака)
DP	Конечная глубина сверления (абс.)
DPR	Конечная глубина сверления относительно опорной точки (вводится без знака)

Как правило опорная плоскость (RFP) и плоскость отвода (RTP) имеют различные значения. В цикле мы исходим из того, что плоскость отвода находиться перед опорной плоскостью.

Безопасное расстояние (SDIS) действует относительно опорной плоскости. Направление, в котором действует безопасное расстояние, автоматически определяется циклом.

Конечная глубина сверления может задаваться по выбору абсолютно (DP), или относительно (DPR) к опорной плоскости.

Если вводится значение как для DP так и для DPR, то конечная глубина сверления определяется параметром DPR.

Таблица 5.3.2 Пример программирования

N10 G0 G90 F0.08 S2500	Определение технологических значений
N20 D1 T2 Z5 X0	Подвод к плоскости отвода
N30 CYCLE(5, 0, 2, -2)	Вызов цикла с абсолютной конечной глубиной сверления. Безопасное расстояние и не полный список параметров.
N30 CYCLE(5, 2, , -2)	Вызов цикла без безопасного растояяния
N30 CYCLE(5, 0, 2, , 2)	Вызов цикла с относительной конечной глубиной сверления

Сверление, зенкование - CYCLE82

Программирование - CYCLE82(RTP, RFP, SDIS, DP, DPR, DTB)

Отличие этого цикла от предыдущего является дополнительный параметр DTB - время ожидания на конечной глубине сверления (ломание стружки).

Глубокое сверление - CYCLE83

Программирование - CYCLE83(RTP, RFP, SDIS, DP, DPR, FDEP, FDPR, DAM, DTB, DTS, FRF, VARI, _AXN, _MDEP, _VRT, _DTD, _DIS1)

Инструмент осуществляет сверление с запрограммированным числом оборотов шпинделя и скоростью подачи до заданной конечной глубины сверления. При этом глубокое сверление осуществляется посредством многократной пошаговой подачи на глубину, максимальное значение которой может задаваться до достижения конечной глубины сверления. По выбору сверло после каждой подачи на глубину может отводиться для удаления стружки на опорную плоскость + безопасное расстояние или для ломки стружки соответственно на 1мм.