Обработка черновая на многорезцовом автомате

Исходные данные. Деталь - крышка. Материал – сталь 40х, σ_в= 550 МПа (~55 кГс/мм²), НВ = 207. Масса детали 0,42 кг. Оборудование - токарный многорезцовый полуавтомат 1Н713.

Содержание операции. Установить и снять деталь. При движении продольного суппорта обточить начерно наружную цилиндрическую поверхность резцом 12 точить поверхность длиной l₁ = 10мм до диаметра Д₁ = 76мм, снимая припуск на сторону Z₁=2мм. При движении поперечного суппорта рез­цом 11 точить торцовую поверхность Д₂ = 76мм на длину l ₂ = 23 мм, снимая припуск Z₂ = 2.2 мм.

Характеристика режущего инструмента: резец 12 - проходной упорный, резец 11 – под­резной. Материал режущей части всех инструментов - твердый сплав Т5К10.

Глубина резания t определяется как величина припуска на сторону. Глубина резания для суппортов: продольного t_пр. и поперечного t_поп.

Длина рабочего хода суппортов продольного L_px.np и по­перечного L_px.nоп определяется [3, с. 14]

где 1_рез. - длина резания по лимитирующему инструменту, мм; У - величина врезания, подвода и перебега инструмента, мм, опре­деляется; l_{доп .} - дополнительная длина

хода, вызванная особенностями наладки и конфигурации заготовки, мм.

,

где У_вр. - длина врезания, мм, находится из [3, табл.1]; У_пп - длина под­вода и перебега, мм, находится из [3, табл. 2].

Наибольшую длину резания из резцов продольного суппорта имеет резец 2, а поперечного суппорта резец 5.

Подача на оборот шпинделя для суппортов продольного S_о.np. и поперечного S_o.поп,в зависимости от суммарной глубины реза­ния определяется по [3, табл.3.]:

S_0.np.= 0,6 мм/об; S_0.nоп = 0,6 мм/об.

Подачи суппортов для требуемой шероховатости обработан­ной поверхности Ra=20мкм, при скорости резания V = 100 м/мин, радиусе при вершине резца r = 1,5 мм определяются по [3, табл. 4] и со­ставляют S_0.поп = 0,5 мм/об. Принимаем:

S_0.поп = 0,5 мм/об.

Ориентировочно скорость резания при обработке стали определяется по формуле

Частота вращения детали, n, об/мин

По паспорту станка

Минутная подача [5, с. 22]

Рассчитанная минутная подача соответствует паспортным данным станка модели 1Н713.

Вначале назначаем подачу для лимитирующе­го суппорта, имеющего большее время работы, и корректируем по паспорту станка, а затем второго суппорта. Так как время работы второго суппорта меньше, а работают они одновременно, то можно уменьшить, величину подачи второго суппорта без снижения произ­водительности. Этого можно достичь исходя из условия выравнива­ния продолжительности работы суппортов (равенства частоты вра­щения шпинделя за ход каждого суппорта):

Минутная расчетная подача продольного суппорта

По паспорту станка ближайшая минутная подача S_M.пр. = 200 мм/мин.

Подача на оборот детали продольного суппорта

S_0.np. = 200/630 = 0,32 мм/об.

Периоды стойкости лимитирующих инструментов Т_р, мин с учетом периода стойкости в минутах машинной работы станка Т_M и коэффициента времени резания λ

где Тм - стойкость в минутах машинной работы станка, выбирается по [3, табл. 7.] При работе одним суппортом коэффициент резания подсчитывают по формуле:

По этой формуле определяется λ, когда очевидно, что лимити­рующие по стойкости инструменты установлены на суппорте, имеющем наибольшее продолжительное время работы (при парал­лельной работе суппортов станка). В случаях, когда λ> 0,7, можно, не рассчитывая, принимать Т_р = Т_м.

Число оборотов шпинделя за время резания для продольного и поперечного суппортов

Коэффициент времени резания для резца 12

Коэффициент времени резания для резца 11

Скорость резания определяется, как правило, для пред­положительно лимитирующих инструментов [5, с. 340]

Коэффициенты K₁, K₂, K₃ приведены в [3, табл. 10, 11, 12] K₁= 0,95 (НВ = 207);

K₃ = 1 - для продольного суппорта, а для поперечного K₃ = 1,35; К2 = 1,25

Для точения проходными, подрезными и расточными резца­ми скорость резания

Коэффициент С и показатели степеней формулы представлены в [3, табл.8.]

Для резца 12 продольного суппорта скорость резания рассчи­тывается по формуле

Для резца 11 поперечного суппорта скорость резания

Резец 12 - лимитирующий, допускает наименьшую скорость резания.

Частота вращения шпинделя станка для лимитирующего
по скорости резания резца 12

По паспорту станка [1, табл. 34], тогда действительная скорость резания:

Минутные подачи суппортов определяются по формуле

Для продольного суппорта подача соответствует паспорту станка

Для поперечного суппорта подача соответствует паспорту станка

Тангенциальная составляющая силы резания Pz для диапазона глубин резания t=0,5-10мм и подач S₀ = 0,1 - 1,2 мм/об

Составляющая силы резания для каждого из резцов наладки:

Мощность резания

Мощность станка

Мощность станка достаточна, и обработка возможна.

Нормирование процесса обработки детали. Основное время [5, с. 343]

Продольный суппорт является лимитирующим по времени работы.

Вспомогательное время [3, с. 14]

где t_y - время, связанное с установкой и снятием детали, мин; опре­деляется по [3, табл. 15] (t_y = 0,29 мин); t_n - время, связанное с перехо­дом, принимается равным 0,02 мин для станков с полуавтоматиче­ским циклом или с ЧПУ; t_и - время, связанное с измерением деталей, мин, определяется по [3, табл. 16] с учетом формулы

где К_и - периодичность измерения, определяется по [3, табл.17]; К_в - по­правочный коэффициент на вспомогательное время в зависимости от характера и серийности работ, выбирается из [3, табл. 18].

Время обслуживания рабочего места [3, с. 14]

где α_обс. - коэффициент, учитывающий обслуживание рабочего места для многорезцовых и гидрокопировальных станков, выбирается из [3, табл. 19.] α_обс. = 6,5.

Время перерывов на отдых и личные надобности [3, с. 14]

где α_отд - коэффициент, учитывающий перерывы в работе. При меха­нической подаче станка α_отд = 4 [3, с. 14].

Штучное время [6, с. 94]

Подготовительно-заключительное время определяется по [1, табл. 20]:

Штучно-калькуляционное время

Норма выработки в смену [3, с. 15]

где Т_см, - время смены, мин.

Время обработки партии деталей