2.3.2. Устройство чпу модели 2р22

Устройства, выдающие управляющие воздействия на исполнительные органы станка в соответствии с управляющей программой и информацией о состоянии управляемого объекта, называют устройствами числового программного управления УЧПУ.

Станок 16К20ФЗС32 оснащен УЧПУ модели 2Р-22. По виду обработки геометрической информации, устройство 2Р-22 является контурным, следовательно, его можно применять для обработки на станке таких деталей, как в данной курсовой работе.

Устройство обеспечивает одновременное управление с круговой и линейной интерполяцией по двум координатным осям.

В состав УЧПУ входят отдельные функционально-законченные блоки:

- приборный блок;

- блок отображения символьной информации;

- пульт управления;

- кассетный накопитель на магнитный ленте.

Данное устройство ЧПУ 2Р-22 предусматривает возможность ввода программы в диалоговом режиме с пульта управления или с программоносителя.

2.4. Технологический маршрут обработки детали

Технологический маршрут обработки детали в данной курсовой работе заключается в последовательности переходов, проводимых в станке 16К20ФЗС32. В маршрут обработки не включаются такие операции:

- заготовительная,

- фрезерно-центровальная (фрезерование торцов),

- маркировочная,

- промывочная,

- контроль,

т.к. они производятся на другом технологическом оборудовании.

Операция 010: токарная.

Переход №1. Сверление осевого сквозного отверстия сверлом Т1.

Переход №2. Черновое точение наружной поверхности заготовки правым резцом Т2.

Переход №3. Чистовое точение наружной поверхности правым резцом Т2.

Переход №4. Точение наружной канавки канавочным резцом Т3.

Переход №5. Точение наружной канавки канавочным резцом Т4.

Переход №6. Нарезание наружной резьбы резьбовым резцом Т5.

Переход №7. Отрезка обработанной детали отрезным резцом Т7.

2.5. Выбор инструмента

Для обработки детали требуемой формы необходим следующий режущий инструмент:

Сверло (Т1)

Проходной резец (Т2)

Для чернового и чистового точения наружной поверхности выбираем резец проходной с механическим креплением четырехгранной режущей пластины (крепление L-образным рычагом); φ=95°, φ_l =5°.

Канавочный резец (Т3, Т4)

Для прорезания канавки выбираем канавочный резец с механическим креплением режущей пластины (крепление пластины прихватом).

Резьбовой резец (Т5)

Отрезной резец (Т6)

Для отрезки детали выбираем отрезной резец с креплением прихватом одно-кромочной пластины.

2.6. Назначение режимов обработки

Переход №1. Сверление осевого сквозного отверстия сверлом Т1.

1. Диаметр сверла: D = 12 мм

2. Глубина сверления за 1 рабочий ход: P = 44 мм

3. Подача на оборот: S_табл = 0,15 мм/об

4. Скорость резания: V_табл = 30 мм/мин

5. Частота вращения:

n = 1000*V_табл/(π*D_св)=1000*30/(3,14*12) = 796,17 об/мин.

Переход №2. Черновое точение наружной поверхности заготовки правым резцом Т2.

1. Глубина резания выбирается при черновом точении в зависимости от жесткости системы СПИД, мощности привода, вида режущего инструмента:

t=2 мм.

2. Подача на оборот: S=0,8 мм/об

3. Скорость резания при обтачивании стали резцами с пластинами из твердого сплава: V = V_табл. * К1*К2*КЗ*К4*К5, где

V_табл. - скорость резания = 140 мм/об

К1 - коэффициент, зависящий от стойкости резца = 0,92

К2 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала = 1,15

КЗ - коэффициент, зависящий от состояния обрабатываемой поверхности = 1,0

К4 - коэффициент, зависящий от материала резца = 1,0

К5 - коэффициент, зависящий от геометрии резца = 0,81

V = 140*0,92*1,15*1,0*1,0*0,81=119,97 м/мин

4. Частота вращения шпинделя:

n = 1000*V/(π*D_заг.) = 1000*119,97/(3,14*146) = 261,69 об/мин

5. Основное время обработки (машинное):

Т₀ = L_px/(S*n) = 200/(0,8*261,69) = 0,95 мин

6. Стойкость резца Т2: Т₀ = 90 мин

Переход №3. Чистовое точение наружной поверхности правым резцом Т2.

1. Глубина резания: t = 0,5 мм

2. Подача на оборот: S=0,30 мм/об

3. Скорость резания при обтачивании стали резцами с пластинами из твердого сплава: V = V_табл. * К1*К2*КЗ*К4*К5, где

V_табл. - скорость резания = 222 мм/об

К1 - коэффициент, зависящий от стойкости резца = 0.92

К2 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала = 1,15

КЗ - коэффициент, зависящий от состояния обрабатываемой поверхности = 1,0

К4 - коэффициент, зависящий от материала резца = 1,0

К5 - коэффициент, зависящий от геометрии резца = 0,81

V = 222*0,92*1,15*1,0*1,0*0,81=190,24 м/мин

4. Частота вращения шпинделя:

n = 1000*V/(π*D_заг.) = 1000*190,24/(3,14*146) = 414,97 об/мин

5. Основное время обработки (машинное):

Т₀ = L_px/(S*n) = 200/(0,30*414,97) = 1,6 мин

6. Стойкость резца Т2: Т₀ = 90 мин

Переход №4. Точение наружной канавки канавочным резцом Т3.

1. Глубина резания: t = 2,5 мм

2. Подача на оборот: S=0,35 мм/об

3. Скорость резания при обтачивании стали резцами с пластинами из твердого сплава: V = V_табл. * К1*К2, где

V_табл. = 94 мм/об

К1 - коэффициент, зависящий от стойкости резца = 1,0

К2 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала = 1,0

V = 94*1,0*1,0 = 94 м/мин

4. Частота вращения шпинделя:

n = 1000*V/(π*D_кон.) = 1000*94/(3,14*50) = 598,72 об/мин

5. Основное время обработки (машинное):

Т₀ = L_px/(S*n) = 5/(0,35*598,72) = 0,02 мин

6. Стойкость резца Т3: Т₀ = 60 мин

Переход №5. Точение наружной канавки канавочным резцом Т4.

1. Глубина резания: t = 2,5 мм

2. Подача на оборот: S=0,12 мм/об

3. Скорость резания при обтачивании стали резцами с пластинами из твердого сплава: V = V_табл. * К1*К2, где

V_табл. = 136 мм/об

К1 - коэффициент, зависящий от стойкости резца = 1,0

К2 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала = 1,0

V = 136*1,0*1,0 = 136 м/мин

4. Частота вращения шпинделя:

n = 1000*V/(π*D_кон.) = 1000*136/(3,14*30) = 1443 об/мин

5. Основное время обработки (машинное):

Т₀ = L_px/(S*n) = 5/(0,12*1443) = 0,02 мин

6. Стойкость резца Т5: Т₀ = 60 мин

Переход №6. Нарезание наружной резьбы резьбовым резцом Т5.

1. Шаг резьбы: F = 1,5 мм

2. Подача принимается равной шагу резьбы: S = 1,5 мм/об

3. Наружный диаметр резьбы: D = 40 мм

4. Внутренний диаметр резьбы:

X = D-2×(F-F/6-F/8) = 40-2×(1,5-1,5/6-1,5/8) = 37,87 мм

5. Глубина резания за 1 проход: P = (X-D)/2*i

Количество проходов при резьбонарезании (табличное значение): i=5

P = (40-37,87)/2*5 = 0,21 мм

6. Скорость резания V = (C_v*i^X*K_v)/(T^m*S^y), где С_v , Т, показатели степеней m, x, y - табличные значения:

С_v = 14,8

Т = 80

m = 0,11

х = 0,7

у = 0,3

Поправочный коэффициент К_v принимается равным единице: K_v = 1.

V = (14,8*5^0,7)/(80^0,11*1,5^0,3) = 24,9 м/мин

7. Частота вращения шпинделя:

n = 1000*V(π*D) = 1000*24,9/(3,14*40) = 198,24 об/мин

8. Основное время обработки (машинное):

Т₀ = L_px/(S*n) = 25/(1,5*198,24) = 0,08 мин

9. Стойкость резца Т5: Т₀ = 60 мин

Переход №7. Отрезка обработанной детали отрезным резцом Т6.

1. Глубина резания выбирается при черновом точении в зависимости от жесткости системы СПИД, мощности привода, вида режущего инструмента:

t = 4 мм

2. Подача на оборот: S=0,09 мм/об

3. Скорость резания при обтачивании стали резцами с пластинами из твердого сплава: V = V_табл. * К1*К2*КЗ, где

V_табл. = 50,6 мм/об

К1 - коэффициент, зависящий от стойкости резца = 0,88

К2 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала = 1,15

К3- коэффициент, зависящий от состояния обрабатываемой поверхности = 1,0

V = 50,6*0,8*1,15*1,0=50,6м/мин

4. Частота вращения шпинделя:

n = 1000*V/(π*D) = 1000*50,6/(3,14*212) = 76,01 об/мин

5. Основное время обработки (машинное):

Т₀ = L_px/(S*n) = 220/(0,09*76,01) = 32,16 мин

6. Стойкость резца Т7: Т₀ = 90 мин