Разработка операционного технологического процесса для токарного станка с заполнением ОК и КЗ

Практическая работа №4

Тема: Разработка операционного технологического процесса для токарного станка с заполнением ОК и КЗ.

          Цель: Приобретение практических навыков в проектировании токарных операций, выборе станочного оборудования, режущего и мерительного инструмента, техоснастки.

Выполнение работы

          1. Исходная заготовка – поковка штампованная, изготовлена из стали 40 (НВ 1970 МПа). Состояние поверхности – без корки (рисунок 4.1).

Рисунок 4.1 Исходная заготовка.

          2. На токарно-винторезной операции использую универсальный токарный станок 16К20. Его техническая характеристика: наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, устанавливаемой над станиной, 400 мм; над суппортом 220 мм; наибольшая длинна обрабатываемой заготовки 2000 мм; наибольший диаметр прутка, проходящего через отверстие шпинделя, 50 мм; мощность привода главного движения N =11 кВт; максимальная осевая составляющая силы резанья, допускаемая механизмом подачи Р_x =6000 H, P_y =2700 H, габаритные размеры 3795 ×1198×1600 мм. Частоты вращения шпинделя, мин^-1: 12,5; 16; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600. Продольные подачи, мм/об: 0,05; 0,06; 0,075; 0,09; 0,1; 0,125; 0,15; 0,175; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 1; 1,1; 1,4; 1,6; 2; 2,4; 2,8. Поперечные подачи, мм/об: 0,025; 0,03; 0,0375; 0,045; 0,05; 0,0625; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 1; 1,2; 1,4 [5 с.454].

          На токарной операции с ЧПУ использую станок 16К20Ф3 (система ЧПУ

2Р22). Техническая характеристика станка: наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, устанавливаемой над станиной, 400 мм; над суппортом 220 мм; наибольшая длинна обрабатываемой заготовки 1000 мм; наибольший диаметр прутка, проходящего через отверстие в шпинделе, 50 мм; число инструментов 6; мощность привода главного движения N =11 кВт; максимальная осевая составляющая силы резанья, допускаемая механизмом подачи Р_x =8000 H, P_y =3600 H; пределы частот вращения шпинделя (бесступенчатое регулирование) 12,5…2000 мин^-1; пределы рабочих подач (бесступенчатое регулирование) продольных 3…1200 мм/мин, поперечных 1,5…600 мм/мин; скорость быстрых ходов: продольных 4000 мм/мин, поперечных 2400 мм/мин; габаритные размеры (без пульта ЧПУ, дополнительного шкафа и гидроагрегата) 3360 ×1710×1750 мм. [5 с. 455].

          3. На токарно-винторезной операции и токарной с ЧПУ деталь установлена и закреплена в самоцентрирующий трехкулачковый патрон со спирально-реечным механизмом 7102-0071-2-1 (ГОСТ 24351-80) с упором торцом в расточку кулачков.

          4. Выбираю необходимые стадии обработки [5, карта 1] и глубины резанья по стадиям [5, карта 2]. Глубину резанья для черновой стадии определяю исходя из общего припуска на обработку и суммы глубин резанья на следующих стадиях обработки. Выбранные значения сведены в таблицу 4.1.

          Таблица 4.1 Глубины резанья по стадиям                              в миллиметрах    

  

Стадия обработки	Токарная операция с ЧПУ							Токарно-винторезная операция
	Глубина резанья
	1	2	3	4	5	6	7	1	2
Черновая	2	2,4	2	2	2	2,1	2	2,5	2
Получистовая		1,7				1,7
Чистовая		0,9				0,9
Отделочная						0,3

          5. Выбор режущего инструмента.

          На станке 16К20Ф3 и 16К20 используют резцы с сечением державки 25×25 мм. Толщина пластины - 6,4 мм.

          Режущий инструмент №1 и №2 применяю для наружной обработки (поверхности 1, 2 ,3 ,4 ,5) на токарной операции с ЧПУ. Исходя из условий обработки принимаю ромбическую форму пластины с углом при вершине ε=80°  [5, прил. 5] из твердого сплава Т5К10 – для черновой и получистовой стадии обработки и Т15К6 – для чистовой [5, прил. 1].

          Способ крепления пластины – клин-прихватом для черновой и получистовой стадии обработки и винтом с конической головкой для чистовой [5, прил. 6].

          Выбираю углы в плане φ=93° ,φ₁=7° [5, прил. 7].

          Определяю остальные параметры режущей части [5, прил. 8].

          Для черновой и получистовой стадии обработки:

задний угол α=5°;

передний угол γ=10°;

форма передней поверхности – плоская с фаской;

ширина фаски вдоль главной режущей кромки f =0,5 мм;

радиус округления режущей кромки ρ=0,03 мм;

радиус вершины резца r_в=1,0 мм.

          Для чистовой стадии обработки:

задний угол α=7°;

передний угол γ=15°;

форма передней поверхности – плоская с фаской;

 ширина фаски вдоль главной режущей кромки f =0,5 мм;

радиус округления режущей кромки ρ=0,03 мм;

радиус вершины резца r_в=1,0 мм.

          Обозначение резцов по системе ISO:

для черновой и получистовой стадии обработки - MСJВR2525M12H2;

для чистовой стадии обработки - SСJC2525M12H2.

          Режущий инструмент №3, №4, №5 применяю для внутренней обработки (поверхности 6, 7) на токарной операции с ЧПУ. Исходя из условий обработки принимаю ромбическую форму пластины с углом при вершине ε=80° [5, прил. 5] из твердого сплава Т5К10 –для черновой и получистовой стадии обработки,  Т15К6 –для чистовой и Т30К4 –для тонкой [5, прил. 1].

          Способ крепления пластины – качающимся элементом для черновой и получистовой стадии обработки, винтом с конической головкой для чистовой и двухплечим прихватом за выемку для отделочной  [5, прил. 6].

          Выбираю углы в плане φ=95° ,φ₁=5° [5, прил. 7].

          Определяю остальные параметры режущей части [5, прил. 8].

          Для черновой и получистовой стадий обработки:

задний угол α=5°;

передний угол γ=10°;

форма передней поверхности – плоская с фаской;

ширина фаски вдоль главной режущей кромки f =0,5 мм;

радиус округления режущей кромки ρ=0,03 мм;

радиус вершины резца r_в=1,0 мм.

          Для чистовой стадии обработки:

задний угол α=7°;

передний угол γ=15°;

форма передней поверхности – плоская с фаской;

ширина фаски вдоль главной режущей кромки f =0,5 мм;

радиус округления режущей кромки ρ=0,03 мм;

радиус вершины резца r_в=1,0 мм.

          Для отделочной стадии обработки:

задний угол α=7°;

передний угол γ=15°;

форма передней поверхности – плоская без фаски;

радиус округления режущей кромки ρ=0,03 мм;

радиус вершины резца r_в=1,0 мм.

          Обозначение резцов по системе ISO:

для черновой и получистовой стадии обработки – S20Q – PCLBR12H2;

для чистовой стадии обработки – S20Q – SCLCR12H2;

для отделочной стадии обработки – S20Q – MCLCR12H2.

          Режущий инструмент №6 применяю для наружной обработки (поверхности 1, 2) на токарно-винторезной операции. Исходя из условий обработки принимаю квадратную форму пластины с углом при вершине ε=90°  [5, прил. 5] из твердого сплава Т5К10 [5, прил. 1].

          Способ крепления пластины – клин-прихватом [5, прил. 6].

          Выбираю углы в плане φ=45° ,φ₁=45° [5, прил. 7].

          Определяю остальные параметры режущей части [5, прил. 8]:

задний угол α=5°;

передний угол γ=10°;

форма передней поверхности – плоская с фаской;

ширина фаски вдоль главной режущей кромки f =0,5 мм;

радиус округления режущей кромки ρ=0,03 мм;

радиус вершины резца r_в=1,0 мм.

          Обозначение резца по системе ISO: MSDBR2525M12H2.

          6. Выбор мерительного инструмента.

          Для контроля поверхностей, изготовленных по 14-му квалитету точности, применяю штангенциркуль ШЦ-ΙΙ-320-0,1 ГОСТ 166-89. Для контроля отверстия 6, изготовленного по 7-му квалитету точности, использую комплект плоских калибр-пробок Ø82Н7 ПР-НЕ ГОСТ 14810-…. Для контроля наружной поверхности 2, изготовленной по 9-му квалитету точности, применяю скобу одностороннюю предельную Ø120Н9 ГОСТ 16776-…. Для контроля фасок использую шаблон фасонный простой.

          Вывод: в ходе практической работы я приобрел практические навыки в проектировании токарных операций, выборе станочного оборудования, режущего и мерительного инструмента, техоснастки.