Технология автоматизированного производства

Федеральное агентство  по образованию

Государственное образовательное  учреждение высшего

профессионального образования

Тульский  государственный университет

Кафедра технологии машиностроения

 

 

 

РАЗРАБОТКА  ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОПЕРАЦИИ

И УПРАВЛЯЮЩЕЙ  ПРОГРАММЫ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛИ

НА ФРЕЗЕРНОМ  СТАНКЕ С УЧПУ «Н33-2М»

 

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к контрольной  работе по курсу

ТЕХНОЛОГИЯ  АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОИЗВОДСТВА

 

Вариант ТАП  – У8

 

 

 

Выполнил:

Студент гр.660191_______________________ А. А. Уренев

           (подпись и дата)

 

 

 

Руководитель,

к.т.н., доцент ___________________________ В. Д. Артамонов

       (подпись и дата)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тула 2013 г.

Введение

 

Технический прогресс современного машиностроения в условиях рыночной экономики в  значительной степени возможен только при обеспечении высокой мобильности  и гибкости производства, быстрой  его перестройки на выпуск новых  изделий при минимальных затратах трудовых, материальных, энергетических ресурсов, улучшения экологичности  производства. А так как производство новых и совершенствование существующих изделий включает в себя технологическую подготовку производства (ТПП), то для ускорения технического прогресса необходима широкая автоматизация инженерного труда. Причем трудоемкость технологической подготовки производства во многих случаях (особенно в единичном и мелкосерийном производствах) составляет 70-80% от трудоемкости всей технической подготовки. Поэтому на стадии подготовки производства имеются большие возможности повышения производительности инженерного труда и качества проектных решений.

Числовая форма задаваемой программы позволяет осуществлять централизованное управление группами станков с ЧПУ от ЭВМ, работающей в режиме разделения времени или  от многопрограммного интерполятора  и реализовать тем самым низовую  сеть автоматизированной системы управления производством (АСУП).

Оборудование с программным  управлением применяется для  различных технологических процессов (сварки, клепки, газорезки и т. д.). Дальнейшее внедрение в производство программного управления, электронной  вычислительной техники и систем АСУП позволит осуществить полную автоматизацию  производства, включая также сборку и испытание изделий по заданным программам.

Приведенные выше особенности  наглядно показывают, что программное  управление - это техника, которой  принадлежит будущее.

На основании опыта  многолетней работы станков с  ЧПУ сделаны следующие выводы о их преимуществе по сравнению с обычными станками:

· экономия на трудозатратах (сокращение количества рабочих) достигает 25 - 80%;

· один станок с ЧПУ заменяет от 3-х до 8-ми обычных станков, чем обеспечивается сокращение оборудования, рабочей силы и производственных площадей;

· использование любых новых конструкций обычного оборудования увеличивает производительность труда в среднем на 3 - 5% в год, использование станков с ЧПУ сразу подымает эту цифру до 50%;

· доля машинного времени в штучном времени возрастает с 15 - 35% до 50 - 80%, что повышает коэффициент использования фонда рабочего времени;

· сроки подготовки производства сокращаются на 50 - 70%;

· экономия на стоимости проектирования и изготовления оснастки составляет от 30 до 80%;

· точность изготовления деталей в некоторых случаях возрастает в 2 - 3 раза, количество и стоимость доводочных операций уменьшается в 4 - 8 раз.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1    Исходные данные для проектирования

1. Разработка технологической операции

 

Разработка  технологической операции и управляющей  программы обработки детали на фрезерном  станке с ЧПУ.

 

Заготовкой  является листовой прокат (сталь 20 ГОСТ 1050-88) толщиной 10 мм. Заготовка получена вырубкой на штампе и по форме соответствует готовой детали. Припуск на сторону на обработку составляет 3 мм.

Базирование заготовки на плите приспособления станка осуществляется по опорной плоскости  и двум заранее обработанным отверстиям диаметром Æ15Н11, расположенным в плоскости симметрии детали, на два пальца: круглый и срезанный. Закрепление заготовки осуществляется сверху двумя гайками.

Модель  станка 6520Ф3 в настоящее время уже не выпускается. Трёхкоординатный вертикально-фрезерный с ЧПУ.

1. Общие  сведения

Изготовлялся  Министерством станкостроительной и инструментальной промышленности СССР, Львовским заводом фрезерных  станков.

Класс точности станка по ГОСТ 8-82     -  Н.

Пределы частот вращения шпинделя, об/мин, от 31,5 до 1600 

Количество  скоростей 18.

Габаритные  размеры станка, мм:

Длина 1480

Высота 2070

Ширина 1890

Размеры рабочей поверхности стола, мм:

Ширина 260

Длина 630

Диаметр прутка наибольший, мм 630 

Диаметр детали над станиной, мм 250 

Габариты  детали по Z, мм 350 

Продольное  перемещение 500

Поперечное  перемещение 250

Деление лимба 0,05

Единичное перемещение 0,01 мм

Масса без  электрооборудования,  кг - 3000

Ускоренная  подача -  2400 мм/мин

Мощность  электродвигателя главного движения, КВт  - 4

Мощность  электродвигателя маслостанции,  КВт  – 3

Конструкция литая, чугунная.

2. Аннотированная  на основе опыта таблица

 

Конструкция	Реально жёсткая конструкция
Шпиндель.	Ручная коробка скоростей, Конус по ГОСТ 15945-70  № 45  7:24
Интерфейс пользователя	Лапидарный пульт управления.
Привода	Шаговые двигатели с гидроусилителем.
Стойка ЧПУ	Изначально Н33, хорошая стойка, надёжная и продуманная.
Точность по столу  0,07мм	Реально  до 0,04 мм.
Зона нечувствительности до 0,05 мм	Вот это очень интересная особенность  золотниковой системы гидроусилителя. Несколько снижает точность работ.
Скорость свободного перемещения 2400 мм/мин	Следует уточнить, только по одной  координате, одновременно по трём маслостанция не тянет, необходимо снижать подачу.
Скорость и мощность подачи	Мощности гидравлики достаточно, чтобы  уперевшись в добрую стену,  двигать  станок. Фрезу D20 ломает как карандаш.
Приводы осей	В стойке Н33 установлен надёжный привод резистивной форсировки.
Опции
Шпиндельная  бабка	Удобная штука для зажима конуса, значительно повышает скорость смены  инструмента.

 

3.   Дополнительная информация, конструктивная критика, положительные отзывы

Стол  чугунный, с Т образными пазами.

Неплохая  и недорогая машина для определённого  класса фрезерных работ.

Баланс  цена-качество,  сдвинут в сторону  дешевизны.

4. Для работ какого типа можно/нельзя рекомендовать

Станок  предназначен для вертикальных фрезерных  работ, шпиндель позволяет  работы фрезерными скоростными головками диаметром 100 мм.

 Можно  использовать для фрезеровки  стальных и алюминиевых форм, со средней производительностью  и  средних требований к  точности ФОД.

Хотя  с коррекцией, естественно можно  обрабатывать и более точные детали.

 

1.2 Выбор режущего инструмента, назначение и кодирование режимов резания

Обработку контура будем осуществлять концевой фрезой из быстрорежущей стали  марки Р6М5. Будем использовать стандартные концевые фрезы с коническим хвостовиком. Радиус фрезы должен быть не больше минимального радиуса кривизны вогнутого участка профиля R=20 мм. Принимаем по СТ СЭВ 109-79: фреза исполнения 1 праворежущая № 2223-1691, леворежущая 2223-1692; диаметр фрезы 40 мм и число зубьев = 4, больше режущих зубьев - меньшее пространство для размещения стружки - более высокая жесткость - допускает большие значения минутной подачи, меньше режущих зубьев - большее пространство для размещения стружки - более низкая жесткость - легкое удаление стружки.

2-х зубая	3-х зубая	4-х зубая	Многозубая (5, 6, 8)
- Большое пространство для размещения  стружки     - Легкое удаление стружки    - Хорошо для обработки пазов    - Хорошо для тяжелых условий фрезерования    - Меньшая жесткость вследствие меньшей площади сечения    - Низкое качество поверхности	- Пространство для размещения стружки такое же, как и у двузубой    - Большая площадь сечения – более высокая жесткость, чем у двузубой    - Лучше качество поверхности, чем у двузубой	- Высокая жесткость    - Большая площадь сечения – малое пространство для размещения стружки    - Лучшее качество поверхности    - рекомендуется для обработки по контуру, фрезерования стенок и неглубоких канавок	- Максимальная жесткость    - Большая площадь сечения – малое пространство для размещения стружки    - Самое лучшее качество поверхности    - Рекомендуется для обработки по контуру, фрезерования стенок и неглубоких канавок

 

Расчет режимов резания  производим по нормативам [2]. Обработка  контура с шероховатостью =3,2 мкм осуществляется за один проход (карта 72 [2]).

Подачу  вспомогательных перемещений принимаем =2000 мм/мин.

Подача на зуб фрезы  =0,08 мм/зуб (карты 80, 82, 83 [2]). Подача проверяется по условию обеспечения заданной шероховатости.

Скорость резания  =27 м/мин (карта 84 [2]).

Число оборотов шпинделя =210 об/мин.

Минутная подача =70 мм/мин.

Осуществляем кодирование подачи и числа оборотов фрезы:

  - подача вспомогательного хода - F4720 (с торможением);

  - подача рабочего хода - F0570 (без торможения);

  - число оборотов фрезы - S621.

 

2 Разработка траектории движения инструмента

 

При базировании заготовок  типа тел вращения в патронах или  на оправках в качестве двойных опорных или двойных направляющих баз принимают наружные или внутренние цилиндрические поверхности, а также поверхности центровых отверстий (при установке заготовок в центрах). При базировании заготовок плоских и корпусных деталей в качестве баз применяют в главном три плоских поверхности или одну плоскую поверхность и два отверстия. При базировании заготовок по трем плоским поверхностям «в координатный угол» базирование заготовок осуществляется по установочной базе — плоской поверхности и направляющей и опорном базам заготовки — по двум плоским поверхностям. Схема базирования заготовок по трем плоским поверхностям является более простой и надежной, обеспечивает высокую точность базирования. Недостатком этой схемы базирования является то, что в ряде случаев невозможно производить обработку заготовок с четырех-пяти сторон или по контуру с одной установки. В этих случаях применяют схему базирования по плоской поверхности и двум отверстиям. Установочной базой является обработанная поверхность, обработанные отверстия являются двойной опорной и опорной базами. Базовые элементы приспособления выполняют в виде пальцев: цилиндрического и ромбического. При базировании заготовки по плоской поверхности и двум отверстиям неизбежно возникают погрешности базирования в результате неточности обработки технологических отверстий заготовки, неточности изготовления базирующих пальцев и необходимости наличия гарантированного диаметрального зазора в соединениях пальцы— отверстия для свободной установки и съема заготовок. Следовательно, такую схему базирования целесообразно применять лишь при затруднении базирования по трем плоским поверхностям или необходимости обработки поверхностей с одной установки заготовки.