Положение исходной точки

Исходная точка задается таким образом, чтобы фреза при этом располагалась слева, за и над базовой плоскостью приспособления. Это облегчает установку детали на рабочий стол станка. Положение исходной точки показано на рис. 1.3.

Расчет режимов резания

Выбор инструмента:

Выбираем концевую фрезу с коническим хвостовиком по ГОСТ 16225-81. Диаметр фрезы выбирается таким образом, чтобы была возможна обработка минимального внутреннего скругления на детали (R=8,7мм). Выбираем D=16мм, длина фрезы L=114мм; длина режущей части l_р=32мм.

Материал режущей части – быстрорежущая сталь Р6М5К5, число зубьев Z=2.

Хвостовик конус Морзе №2, вращение по часовой стрелке.

Вылет фрезы относительно переходной втулки l₁=45мм

Для крепления используем втулку переходную с конусом Морзе №2.

1.Глубина резания. Глубина резания равна припуску .

Ширина фрезерования. Ширина фрезерования равна высоте обрабатываемой детали .

2. Для детали АЛ-8 группа обрабатываемости II.

Отношение вылета фрезы (от переходной втулки до торца) к её диаметру l₁/D=45/16=2,8. Выбираем шифр схемы V.

3.Подача.Подача на зуб S_Zрассчитывается по формуле:

S_Z = S_ZT× K_SZС × K_SZИ × K_SZR× K_SZФ,

S_ZT- табличное значение величины подачи для IIгруппы обрабатываемости материала детали; S_ZT=0,12 мм/зуб.

Поправочные коэффициенты в формуле учитывают:

K_SZС - жёсткость технологической системы; K_SZС=0,6;

K_SZИ - материал фрезы; K_SZИ=1,0;

K_SZR - шероховатость обработанной поверхности; K_SZR=0,25;

K_SZФ - форму обработанной поверхности; K_SZФ=1,0.

S_Z = 0,12 × 0,6 × 1,0 × 0,25 × 1,0= 0,018 мм/зуб

4.Скорость резания. Скорость резания V рассчитывается по формуле:

V = V_T×K_VM× K_VИ× K_VП× K_VC× K_VФ× K_VO× K_VB,

V_T- табличное значение скорости резания для II группы обрабатываемости материала детали; V_T=150 м/мин.

Поправочные коэффициенты в формуле учитывают:

K_VМ – обрабатываемый материал; K_VM=1,1;

K_VИ - материал фрезы; K_VИ=1,0;

K_VП - состояние обрабатываемой поверхности; K_VП=0,8;

K_VC - жёсткость технологической системы; K_VC=0,5;

K_VФ - форму обработанной поверхности; K_VФ=1,0;

K_VO- применение СОЖ. Обработку алюминиевых сплавов фрезами из быстрорежущей стали рекомендуется проводить с охлаждением [1], принимаем K_VO=1,2;

K_VB - отношение фактической ширины фрезерования к нормативной; K_VB=1,12.

V = 150 × 1,1×1,0 ×0,8 ×0,5 × 1,0 × 1,2 × 1,12=88,7м/мин

5.Частота вращения шпинделя..

Выбор частоты вращения по станку..

6.Действительная скорость резания.

.

7.Минутная подача.
.

1.4. Основные этапы применения системы ADEM для подготовки управляющей программы

Построение геометрической модели (модуль CAD)

1. Построение контура детали.

2. В основном слое с помощью функции «замкнутый контур» обтягивается внешний контур детали. Производится скругление. Удаляются все элементы кроме полученного замкнутого контура.

3. С помощью команды «разделение» произвожу разделение контура в верхней крайней точке окружности с R=60мм для создания начальной точки контура.

4. Перенос начала осей координат в место положения начала отсчета (пересечение оси гладкого базового пальца и базовой плоскости приспособления).

5. Смещение контура на высоту 14 мм, для получения 3D модели.

Основные этапы применения системы ADEMдля
подготовки управляющей программы

1. Назначаем постпроцессор. Выбираю постпроцессор фрезерного станка 6520Ф3 Н33-1М v.1.

2. Задаем исходную точку. Положение исходной точки показано на рис. 1.2.

3. Выбираю команду «стенка», плоскость привязки устанавливается по основанию детали. Выбираю обрабатываемый контур, назначаю в качестве начальной точки контура верхнюю левую точку окружности с R=18.

4. Выбираю команду «фрезеровать 2,5Х». Так как мы производим чистовую обработку, используется попутная схема фрезерования. Исходя из рассчитанных режимов резания устанавливаем подачу 57,6 мм/мин. Назначаем перебег в 2мм. Фрезу выбираем концевую D=16 мм. Устанавливаем Радиальный подход: радиус 40мм и угол 10°. Радиальный отход: радиус 40мм и угол 10°. В результате автоматического расчета управляющей программы в среде ADEM CAM, получаем следующие данные.

1.5. Управляющая программа

STANKI.SKR

N000%*

N001G17*

N002G01X+007427Y-005410F4712*

N003F0450*

N004Z-010000F4724*

N005F0450*

N006M03*

N007Z-005000F4724*

N008F0450*

N009Z-000200F0631*

N010G03X+000534Y+000448I+002294J+003277*

N011G02X+001839Y+000762I+001839J+001838*

N012G01X+000700*

N013G02X+000800Y-000800J+000800*

N014G01Y-001113*

N015G03X+000070Y-000070I+000070*

N016X+000018Y+000002J+000070*

N017G02X+003612Y+000481I+003612J+013319*

N018X+003612Y-000481J+013800*

N019G03X+000018Y-000002I+000018J+000068*

N020X+000070Y+000070J+000070*

N021G01Y+001113*

N022G02X+000800Y+000800I+000800*

N023G01X+001900*

N024G02X+001400Y-001400J+001400*

N025G01Y-005414*

N026G02X-000028Y-000207I+000800*

N027G01X-000403Y-001503*

N028G02X-002704Y-002076I+002704J+000725*

N029G01X-009046*

N030G02X-002698Y+002049J+002800*

N031G01X-000692Y+002487*

N032G02X-000029Y+000214I+000771J+000214*

N033G01Y+003250*

N034G02X+000762Y+001838I+002600*

N035G03X+000448Y+000535I+002828J+002829*

N036G01Z+015200F4724*

N037F0450*

N038X-008410Y+004427F4712*

N039F0450*

N040M02*

Проверка правильности программы

Для проверки правильности программы необходимо просуммировать ряд приращений по каждой из осей. Если суммы равны нулю, то программа составлена верно.

ΣΔ_z=-100,0-50,00-2,00+152,00=0 мм.

1.6. Контрольный рисунок траектории фрезы

Ри с 1.6. Контрольный рисунок траектории фрезы.

2.Обработка резьбового участка детали на токарном станке с ЧПУ.

2.1. Исходные данные

Вариант 5; Эскиз 5

Заготовка: а=50мм; l1+k=86мм; h12; H12; Rz=80мкм;

Деталь: с=30,8мм; f=1мм; g=28мм; l1=85мм; l2=17мм; r1=2мм; h8;H7;Ra=1,25мкм

Резьба: d=33мм; p=1,5мм; Ra=2,5 мкм.

Материал: сталь 33ХС, σ = 884 МПа

2.2. Чертежи детали и заготовки:представлены на рисунке 2.1.

Рис. 2.1. Чертеж детали и заготовки.

2.3. Технологический анализ чертежа детали

2.3.1. Деталь имеет небольшие габаритные размеры.

2.3.2. Обработке подлежит торец и резьбовой участок детали. Наиболее сложными в обработке являются поверхности резьбы. Требования к точности и шероховатости резьбы среднего уровня. Для остальных обрабатываемых поверхностей эти требования выше. Для контроля резьбы можно использовать резьбовой микрометр; для контроля остальных поверхностей микрометр гладкий и микрометрический глубиномер; образцы шероховатости поверхности.

2.3.3. Материал заготовки не труднообрабатываемый. Поверхности заготовки предварительно обработаны. Припуск распределен неравномерно .

2.3.4. Деталь целесообразно обрабатывать на станке АТПУ-125.

2.4. Выбор типа кулачков и способ базирования заготовки по торцу

Заготовка имеет диаметр 50мм, может быть установлена и закреплена в штатный трехкулачковый патрон. Для базирования и закрепления заготовки применяются обычные закаленные кулачки патрона. Заготовку устанавливаем с упором в торец патрона.

2.5. Выбор последовательности обработки заданного участка

Выбираем последовательность переходов: подрезка торца, черновая и чистовая обработка цилиндрической поверхности под резьбу, точение фаски, прорезка канавки, нарезание резьбы.

2.6. Разработка переходов технологического процесса

2.6.1. Переход первый – подрезка торца.

Рис. 2.2.

1)Выбор режущего инструмента, его положения в инструментальном блоке и на револьверной головке.

Выбираем левый подрезной отогнутый резец по таблице 2 [4] с параметрами:

2)Выбор расчетной точки инструмента и размеров для его настройки.

В качестве расчетной точки выбираем точку пересечения касательных к контуру режущих кромок резца.

Размеры для настройки:

3)Выбор измерительного инструмента.

Выбираем микрометрический глубиномер.

4) Для обеспечения заданной точности и шероховатости обработанной поверхности делим припуск 1мм на черновой t=0,7мм и чистовой t=0,3 мм. Выбираем постоянный цикл подрезки торца по таблице 1[4]- рис.2.2.

Назначаем координаты опорных точек:

Точка 7: x=26 , z=0 – исходная точка чистового постоянного цикла.

Точка 8: x=-1 , z=0 –конечная точка чистового постоянного цикла.

Точка 3: x=26 , z=0,3 – исходная точка чернового постоянного цикла.

Точка 4: x=-1 , z=0,3 –конечная точка чернового постоянного цикла.

Точка 2: x=26 , z=1,3 –точка ввода коррекции.

5)Расчет режимов резания.

Исходные данные:

Станок: токарный, модели АТПУ-125.

Обработка в патроне.

Инструмент режущий: левый подрезной отогнутый резец

Материал заготовки: сталь 33ХС,

Черновая и чистовая обработка.

По табл. 3[4] с учетом свойств обрабатываемого материала и характера обработки выбираем для режущей части резца пластинку из Т15К6. По табл. 4[4] выбираем геометрические параметры резца . Для охлаждения выбираем СОЖ ОСМ-3.

Для чернового прохода принимаем t=0,7мм; подача S=0,6 мм/об - по табл. 5[4].

По таблице 6 [4] выбираем скорость резания для чернового прохода V=157 м/мин при стойкости Т=60 мин. С учетом поправочных коэффициентов из табл. 8[4] получаем:

Определяем частоту вращения шпинделя, обеспечивающую эту скорость:

Принимаем, вращение левое.

Пересчитываем подачу для постоянного цикла:

.

Принимаем

Для чистового прохода принимаем t=0,3мм; подача S=0,2 мм/об - по табл. 5[4].

По таблице 6 [4] выбираем скорость резания для чернового прохода V=235 м/мин при стойкости Т=60 мин. С учетом поправочных коэффициентов из табл. 8[4] получаем:

Определяем частоту вращения шпинделя, обеспечивающую эту скорость:

Принимаем, вращение левое.

Пересчитываем подачу для постоянного цикла:

.

Принимаем

2.6.2. Переход второй – черновая и чистовая обработка 2-х цилиндрических поверхностей –диаметрами 28мм и 33мм - и точение фаски.

Рис. 2.3.

1)Исходя из того, что на детали имеется несколько ступеней, а для их точения лучше всего подходят резцы с главным углом в плане , выбираем левый подрезной отогнутый резец по таблице 2 [4] с параметрами:

2)В качестве расчетной точки выбираем центр скругления вершины резца. Это обеспечивает более простой расчет координат опорных точек начала и конца обработки фаски.

Размеры для настройки:

3) Выбираем микрометр гладкий с пределами измерений 25-50 мм.

4)Для обработки цилиндрической поверхности с d=33мм выбираем многопроходный постоянный цикл по таблице 1[4]-рис. 2.3. Для задания и построения постоянного цикла назначаем координаты задаваемых точек.

Точка 3: x=26,z=2 – исходная точка постоянного цикла.

Точка 9: конечная точка цикла.

Для определения координаты х этой точки по справочнику[6] находим для наружного диаметра d=33мм наружной резьбы М331,5-6g: es=-0,032, ei=-0,268 и рассчитываем настроечный размер:

С учетом радиуса при вершине резца:

Настроечный размер по оси z:

С учетом радиуса при вершине резца:

Точка 2: x=27 , z=2 –точка ввода коррекции.

5)Для обработки цилиндрической поверхности с d=28мм также выбираем многопроходный постоянный цикл по таблице 1[4]. Для точения фаски строим рабочий участок траектории. Для задания и построения постоянного цикла назначаем координаты задаваемых точек.

Точка 12: x=17,425;z=2 – исходная точка постоянного цикла.

Точка 18: конечная точка цикла.

Для определения координаты х этой точки по справочнику[6] находим для наружного диаметра d=28мм: es=0, ei=-0,033 и рассчитываем настроечный размер:

С учетом радиуса при вершине резца:

Настроечный размер по оси z:

С учетом радиуса при вершине резца:

Точка 22: – задаю для обеспечения расстояния а=0,8 мм от режущей кромки резца до торца ступени. Координату Xнаходим после решения геометрической задачи определения положения расчетной точки резца относительно точки начала фаски, если она под углом :

Точка 23: с учётом того, что

,

6)Исходные данные:

Станок токарный модели АТПУ-125

Обработка в патроне

Инструмент: левый подрезной отогнутый резец с параметрами:

Материал заготовки: сталь 33ХС,

По табл. 3[4] с учетом свойств обрабатываемого материала и характера обработки выбираем для режущей части резца пластинку из Т15К6. По табл. 4[4] выбираем геометрические параметры резца . Для охлаждения выбираем СОЖ ОСМ-3.

Обработка участка с диаметром d=33мм:

Для черновых проходов задаем максимальную величину глубины резания t1=2 мм, для чистовых – t2=0,3 мм.

По табл. 6[4] cучетом глубины для чернового прохода и подачи для чистового S2=0,2 мм/об - табл. 5[4], для резца с пластиной из Т15К6 скорость резания равна V=198 м/мин при стойкости Т=60 мин. С учетом поправочных коэффициентов из табл. 8[4] получаем:

Определяем частоту вращения шпинделя, обеспечивающую эту скорость резания:

Принимаемоб/мин, вращение левое.

Пересчитываем подачу для постоянного цикла:

..

Принимаю

Обработка участка с диаметром d=28мм:

Для черновых проходов задаем максимальную величину глубины резания t1=1 мм, для чистовых – t2=0,15 мм.

По табл. 6[4] cучетом глубины для чернового прохода и подачи для чистового S2=0,16 мм/об - табл. 5[4], для резца с пластиной из Т15К6 скорость резания равна V=198 м/мин при стойкости Т=60 мин. С учетом поправочных коэффициентов из табл. 8[4] получаем:

Определяем частоту вращения шпинделя, обеспечивающую эту скорость резания:

Принимаемоб/мин, вращение левое.

Точение фаски выполняется без изменения режима.

Пересчитываем подачу для постоянного цикла:

.

Принимаю

2.6.3. Переход третий – прорезка канавки.

Рис. 2.4.

1)Выбираем левый прорезной специальный резец по таблице 2[4] с параметрами:

2)В качестве расчетной точки выбираем точку пересечения касательных к дуге контура режущей кромки резца.

Размеры для настройки:

3) Выбор измерительного инструмента.

Выбираем штангенциркуль ШЦ-1-125-0,1.

4)Применяем постоянный цикл для прорезки канавки по табл. 1[4]- рис. 2.4. Назначаю координаты применяемых точек:

Точка 3: x=26 , z=zн= -17,009 – исходная точка постоянного цикла.

Точка 4: z= -17,009 мм

Определяем настроечный размер по оси х:

;

Точка 2: x=27 , z=-17,009 –точка ввода коррекции.

5) Исходные данные:

Станок токарный модели АТПУ-125

Обработка в патроне

Инструмент: левый прорезной специальный с параметрами:

Материал заготовки: сталь 33ХС,

По табл. 3[4] с учетом свойств обрабатываемого материала и характера обработки выбираем для режущей части резца пластинку из Т15К6.

По табл. 4[4] выбираем геометрические параметры резца . Для охлаждения выбираем СОЖ ОСМ-3.

По таблице 9 [4] выбираем подачу S=0,12 мм/об.

По таблице 10 [4] выбираем V=107 м/мин.

С учетом поправочных коэффициентов из табл. 10[4] получаем:

Определяем частоту вращения шпинделя, обеспечивающую эту скорость резания:

Принимаемоб/мин, вращение левое.

Пересчитываем подачу для постоянного цикла:

..

Принимаем

2.6.4. Переход четвертый – нарезание резьбы.

Рис. 2.5.

1) Выбираем правый резьбовой резец для правой наружной резьбы по табл.2[4] с параметрами: , угол при вершине .

Устанавливаем резец передней поверхностью вниз. Для этого устанавливаем инструментальный блок головками болтов крепления вниз.

2)В качестве расчетной точки выбираем точку пересечения оси симметрии контура режущих кромок резца с кромкой резца, параллельной оси z.

Размеры для настройки:

3)Выбираем микрометр резьбовой с пределами измерений на диаметрах 25-50мм.

4)Применяем многопроходной постоянный цикл нарезания резьбы без сбега по табл.1[4]- рис. 2.5.Назначаю координаты задаваемых точек:

Точка 3: x=16,425 , z=0 – исходная точка постоянного цикла.

Точка 9: - конечная точка цикла.

Для определения координаты х этой точки, по справочнику[6] нахождим для внутреннего диаметра наружной резьбы M331,5-6g

предельные отклонения применяемые для среднего диаметра резьбы:

es=-0,032; ei=-0,182 и рассчитываем настроечный размер:

;

Назначаю;

Точка 2: x=17,425 , z=0 – точка ввода коррекции.

5) Исходные данные:

Станок токарный модели АТПУ-125

Обработка в патроне

Инструмент: правый резьбовой резец для правой наружной резьбы по с параметрами: , угол при вершине .

Материал заготовки: сталь 33ХС,

По табл. 3[4] с учетом свойств обрабатываемого материала и характера обработки выбираем для режущей части резца пластинку из Т15К6.

По табл. 4[4] выбираем геометрические параметры резца . Выбираем обычную для чистовых резьбовых резцов величину Для охлаждения выбираем СОЖ ОСМ-3.

По таблице 11 приложения 1 выбираю число черновых проходов 4 и число чистовых проходов 2. Выбираем максимальную глубину резания для черновых проходов t1=0,3 мм, глубину резания для чистовых проходов t2=0,07 мм.

По таблице 12 [4] выбираем скорость резания:

V=85 м/мин

Определяем частоту вращения шпинделя, обеспечивающую эту скорость резания:

Принимаемоб/мин, вращение правое.

Необходимую по постоянному циклу подачу при перемещении резца на глубину резания выбираем S_м=300мм/мин

2.7. Кодирование управляющая программа для станка модели АТПУ-125

%ПС

N1T11ПС

N2S712M4M38ПС

N3G0X26000Z1300ПС

N4T21ПС

N5G1Z300F500M8ПС

N6L16X–1000F427ПС

N7M5ПС

N8S1066M4ПС

N9X26000ZF500ПС

N10L16X-1000F213ПС

N11M9M5ПС

N12T12ПС

N13S898M4ПС

N14G0X27000Z2000ПС

N15T22ПС

N16G1X26000F500M8ПС

N17L22X17425Z–16009P2000R1+85R2+300F179ПС

N18M5ПС

N19S1361M4ПС

N20G1X17425F500ПС

N21L22X14992Z–2005P1000R1+60R2+150F217ПС

N22X15039Z-1205F500ПС

N23X18225Z-4391F217ПС

N24M9M5ПС

N25T13ПС

N26S1824M4ПС

N27G0X27000Z-17009ПС

N28T23ПС

N29G1X26000F500M8ПС

N30L17X15390F218ПС

N31M9M5ПС

N32T14ПС

N33S819M3ПС

N34G0X17425ZПС

N35T24ПС

N36G1X16425F500M8ПС

N37L10X15526Z-14700K1500P300R1+70R2+70R3+1F300ПС

N38M9M5ПС

N39M2ПС

ЛИТЕРАТУРА

1. Солдатов В.А. Разработка управляющих программ для фрезерного и токарного станков с ЧПУ: Метод. указ. М.:МАТИ, 2007г – 7с

2. Солдатов В.А., под редакцией проф., д.т.н. Л.А.Хворостухина. Разработка управляющей программы для гибкого производственного модуля АТПУ-125: Метод. указ. М.:МАТИ, 1994г – 17с

3. Солдатов В.А. Обработка резьбового участка детали на токарном станке с ЧПУ: Метод. указ. М.: МАТИ – 53 с

4. Справочник технолога – машиностроителя Том. 2/ под редакцией А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1985. 496с., ил.