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.

Расчет режимов резания

Выбор инструмента:

Выбираем фрезу концевую по ГОСТ 17026-71. Диаметр фрезы выбирается таким образом, чтобы была возможна обработка минимального внутреннего скругления на детали (R=8 мм). Выбираем D=16 мм, длина фрезы L=120мм; длина режущей части l_р=36мм.

Материал режущей части – быстрорежущая сталь Р6М5К5, число зубьев .

Хвостовик конус Морзе №2, вращение по часовой стрелке.

Вылет фрезы относительно переходной втулки l₁=56мм

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 сталь 45 группа обрабатываемости V.

Отношение вылета фрезы (от переходной втулки до торца) к её диаметру l₁/D=56/16=3,5. Выбираем шифр схемы VI.

3.Подача. Подача на зуб S_Z рассчитывается по формуле:

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

S_ZT - табличное значение величины подачи для V группы обрабатываемости материала детали; S_ZT =0,10мм/зуб.

Поправочные коэффициенты в формуле учитывают:

K_SZС - жёсткость технологической системы; K_SZС=0,4;

K_SZИ - материал фрезы; K_SZИ=1,0;

K_SZR - шероховатость обработанной поверхности; K_SZR=1,3;

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

S_Z = 0,10× 0,4 × 1,0 × 1,3 × 1,0= 0,052 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 V группы обрабатываемости материала детали; V_T=69 м/мин.

Поправочные коэффициенты в формуле учитывают:

K_VМ – обрабатываемый материал; K_VM=0,68;

K_VИ - материал фрезы; K_VИ=1,0;

K_VП - состояние обрабатываемой поверхности; K_VП=0.8;

K_VC - жёсткость технологической системы;K_VC=0,35;

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

K_VO - применение СОЖ. Обработку стали 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 = 69 × 0,68×1,0 ×0.8× 0,35 × 1,0 × 1,2 × 1,12=17,656 м/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=12,5мм 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 ADEM для
подготовки управляющей программы

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

2. Задаем исходную точку.

3. Выбираю команду «стенка», плоскость привязки устанавливается по основанию детали. Выбираю обрабатываемый контур, назначаю в качестве начальной точки контура верхнюю крайнюю точку окружности с R=12,5.

4. Выбираю команду «фрезеровать 2,5Х». Так как мы производим чистовую обработку, используется попутная схема фрезерования. Исходя из рассчитанных режимов резания устанавливаем подачу 65,5 мм/мин. Назначаем перебег в 1мм. 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

FANK0137.ANK

N000%*

N001G17*

N011G01X+006832Y-009037F4712*

N012F0450*

N013Z-010000F4724*

N014F0450*

N015M03*

N016Z-005000F4724*

N017F0450*

N018Z-000200F0610*

N019G02X+000150Y-000526I+000850J+000526*

N020X-000010Y-000143I+001000*

N021G03X-000021Y-000294I+002029J+000294*

N022X+002050Y-002050I+002050*

N023X+000268Y+000018J+002050*

N024G02X+000092Y+000006I+000092J+000694*

N025X+000700Y-000700J+000700*

N026X-000012Y-000128I+000700*

N027G03X-000030Y-000328I+001770J+000328*

N028X+001800Y-001800I+001800*

N029X+001272Y+000527J+001800*

N030G01X+001226Y+001226*

N031G03X+000683Y-000071I+000683J+003229*

N032X+000287Y+000012J+003300*

N033G01X+011413Y+000996*

N034G03X+002100Y+002291I+000200J+002291*

N035X-002100Y+002292I+002300*

N036G01X-011413Y+000996*

N037G03X-000287Y+000013I+000287J+003287*

N038X-002144Y-000792J+003300*

N039G02X-002079Y-000768I+002079J+002432*

N040X-001083Y+000189J+003200*

N041G03X-000694Y+000121I+000694J+001929*

N042X-002029Y-001756J+002050*

N043G02X-000323Y-000603I+000989J+000143*

N044G01Z+015200F4724*

N045F0450*

N046X-006648Y+010309F4712*

N047F0450*

N48M9M5*

N048M02*

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=-100,00-50,00-2,00+152,00=0 мм.

1.6. Контрольный рисунок траектории фрезы

Контрольный рисунок траектории фрезы представлен на рис. 1.3.

Рис 1.3. Контрольный рисунок траектории фрезы.

2.Обработка резьбового участка детали на токарном станке с ЧПУ

2.1. Исходные данные

Вариант 2; Эскиз 2

Заготовка: а=76мм; l1+k=91мм; h12; H12; Rz=80мкм;

Деталь: с=70мм; f=1.5мм; g=4мм; h=2мм; l₁ =90мм; l₂ =28мм; l₃ =24мм; m=1.5мм; r₁=0,5мм; r₂=1мм; h8; H7; Ra = 1,25мкм.

Резьба: d=56мм; p=2мм; 6Н; Ra=2,5 мкм.

Материал: сталь 30Х, σ = 884 МПа

2.2. Чертеж детали

Чертеж детали представлен 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 76мм, 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.

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- рис.2.2.

Назначаем координаты опорных точек:

Точка 7: x=39 , z=0 – исходная точка чистового постоянного цикла.

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

Точка 3: x=39 , z=0,3 – исходная точка чернового постоянного цикла.

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

Точка 2: x=39 , z=2 – 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 30Х,

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:

Принимаемn = 702 об/мин , вращение левое.

Пересчитываем подачу для постоянного цикла:

.

Принимаем .

Рис. 2.2.

2.6.2. Переход второй – черновая и чистовая обработка цилиндрической поверхности –диаметром 56мм - и точение фаски.

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 75 мм.

4)Для обработки цилиндрической поверхности с d=56мм выбираем многопроходный постоянный цикл по таблице 1-рис. 2.3. Для точения фаски строим рабочий участок траектории.

Для задания и построения постоянного цикла назначаем координаты задаваемых точек.

Точка 3: x=39,z=1 – исходная точка постоянного цикла.

Точка 9: конечная точка цикла.

Для определения координаты х этой точки по справочнику[6] находим для наружного диаметра d=56мм наружной резьбы М561,5-6g: 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 13: X = 28,925; Z = 1 - исходная точка цикла точения уступа.

Точка 19 - конечная точка цикла точения уступа.

Для определения координаты Хэтой точки по справочнику [6] находим для наружного диаметра = 56 мм по h8: es = 0, ei = –39 мкм и рассчитываем настроечный размер:

Принимаем = 55,980 мм.

С учётом радиуса при вершине резца: .

Настроечный размер по оси Z:

С учётом радиуса при вершине резца: .

Точка 2: X = 39; Z = 2 - точка ввода коррекции.

Точка 14: - задаём для обеспечения расстояния = 0,1 мм от режущей кромки резца до торца ступени. Координату Xнаходим после решения геометрической задачи определения положения расчётной точки резца относительно точки начала фаски, если она под углом 45.

Принимаем .

Точка 15: задаём как для точки 14.

С учётом того, что ,

Точка 2: x=39 , z=2 –точка ввода коррекции.

5)Исходные данные:

Станок токарный модели АТПУ-125

Обработка в патроне

Инструмент: левый подрезной отогнутый резец с параметрами:

Материал заготовки: сталь 30Х,

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=56мм:

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 .

Рис. 2.3.

2.6.3. Переход третий – прорезка канавки.

1) Выбираем прорезной резец для торцевых канавок 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. Для задания и построения постоянного цикла назначаем координаты задаваемых опорных точек рис. 2.5.

Точка 3 - исходная точка цикла:

X = 39;

Точка 4 - конечная точка цикла.

Для определения координаты Х этой точки по справочнику [6] находим для наружного диаметра = 56 мм по h8: es = 0, ei = –46 мкм и рассчитываем настроечный размер:

ПринимаемX = 27,988; Z = –11,008.

Точка 2: X = 40; Z =–11,008 - точка ввода коррекции.

5) Исходные данные:

Станок токарный модели АТПУ-125

Обработка в патроне

Инструмент: прорезной резец для торцевых канавок с параметрами:

Материал заготовки: сталь 30Х,

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 .

Рис. 2.4.

2.6.4. Переход четвертый – нарезание резьбы.

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 50-75мм.

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

Точка 3: x=27990 , 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 M561,5-6g

предельные отклонения применяемые для среднего диаметра резьбы:

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

;

Назначаю;

Точка 2: x=28990 , 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 30Х,

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 5 и число чистовых проходов 3. Глубина первого прохода , минимально заглубление при достижении которой дальнейшее уменьшение не рассчитывается 0,05; коэффициент уменьшения глубины 0,75.

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=250мм/мин

Рис. 2.5.

2.7. Кодирование управляющая программа для станка
модели АТПУ-125

%ПС

N1T11ПС

N2S469M4M38ПС

N3GOX39000Z200ПС

N4T21ПС

N5G1Z300F500M8ПС

N6L16X–1000F281ПС

N7G1X39000Z0F500ПС

N8L16X–1000F140ПС

N9M9M5ПС

N10T12ПС

N11S591M4ПС

N12X39000Z1000F500ПС

N13T12ПС

N14G1X38000F500M8ПС

N15L22X28925Z–10008P2000R1+85R2+300F118ПС

N16G1X28925F500ПС

N17L22X28990Z–1005P500R1+65R2+300F183ПС

N18X26805Z–905F500ПС

N19X29090Z–820F183ПС

N20M9M5ПС

N21T13ПС

N22S972M4ПС

N23GOX4000Z–0,995ПС

N24T23ПС

N25G1X39000F500M8ПС

N26L17X27988F116ПС

N27M9M5ПС

N28T14ПС

N29S483M3ПС

N30G0X28990Z0ПС

N31T24ПС

N32G1X27990F500M8ПС

N33L10X27560Z–14700K2000P500R1+75R2+50R3+1F250ПС

N34M9M5ПС

N35M2ПС

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В этой работе мы успешно разработали управляющие программы для фрезерного станка мод. 6520Ф3-36 с устройством ЧПУ Н33-1М. и токарного станка мод. АТПУ-125 с устройством ЧПУ 2Р22.

ЛИТЕРАТУРА

1)Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов: Справочник /В.И. Баранчиков, А.В. Жаринов, Н.Д. Юдина и др. - М.: Машиностроение, 1990. – 400 с.

2)Солдатов В.А. Подготовка управляющей программы для фрезерного станка с ЧПУ с использованием CAD/CAM системы ADEM. 2,5 – координатное фрезерование. Построение геометрической модели обрабатываемого участка детали: Метод. указ. М.:МАТИ, 2004 – 32с.

3)Солдатов В.А. Подготовка управляющей программы для фрезерного станка с ЧПУ с использованием CAD/CAM системы ADEM. 2,5 – координатное фрезерование. 2,5 – координатное фрезерование. Составление маршрута обработки и управляющей программы: Метод. указ. М.:МАТИ, 2004 – 35с.

4)Солдатов В.А., под редакцией проф., д.т.н. Л.А.Хворостухина. Обработка резьбового участка детали на токарном станке с ЧПУ: Метод. указ. М.: МАТИ, 1993 – 53 с.

5)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.

6)Единая система допусков и посадок СЭВ в машиностроении и приборостроении/Под общ. ред. В. В. Бойцова. Справочник т.2. - М.: Издательство стандартов, 1982 - 292 с.