7.10. Построение операций механической обработки

Для проектиро­вания отдельной операции необходимо знать маршрут обработки заготовки, схему ее базирования и закрепления, какие поверхности и с какой точностью нужно обрабатывать, какие поверхности и с какой точностью были обработаны на предшествующих операциях, припуск на обработку, а также такт работы, если операцию проек­тируют для поточной линии. При проектировании операции уточ­няют ее содержание (намеченное ранее при составлении маршрута), устанавливают последовательность и возможность совмещения пере­ходов во времени, окончательно выбирают оборудование, инстру­менты и приспособление (или дают задание на их конструирование), назначают режимы резания, определяют норму времени, устанавливают настроечные размеры и составляют схему наладки. Проектирование операции — задача многовариантная. Возможные варианты оценивают по производительности и себестоимости, сохраняя технико-экономический принцип проектирования. Проектируя тех­нологическую операцию, стремятся к уменьшению штучного вре­мени. При поточном методе работы штучное время увязывают с тактом, обеспечивая заданную производительность поточной линии.

Норма времени сокращается уменьшением ее составляющих и совмещением времени выполнения нескольких технологических переходов. Основное время снижается в результате применения высокопроизводительных режущих инструментов и режимов резания, уменьшения припусков на обработку, а также числа рабочих ходов и переходов при обработке поверхностей. Вспомогательное время сокращается уменьшением времени холостых ходов станка, рациональным построением процесса обработки, а также уменьшением времени на установку и снятие заготовок путем использования приспособлений с быстродействующими зажимными устройствами. При одновременном выполнении элементов основного времени t_о и при совмещении их с элементами вспомогательного времени t_в в состав штучного времени t_шm входят лишь наиболее продолжительные (лимитирующие) элементы вре­мени из числа всех совмещаемых.

Последователь­ная или параллельная работа инструментов при обработке поверх­ностей заготовки, а также последовательное или параллельное рас­положение нескольких заготовок относительно режущих инструментов обусловливают схемы операций, различные по условиям совмещения переходов во времени. В зависимости от этого операции могут быть последовательного, параллельного и параллельно-после­довательного выполнения.

Для тяжелого машиностроения характерны те же направления интенсификации процессов обработки резанием, что и для других отраслей машиностроения. Параллельную обработку нескольких поверхностей тяжелой заготовки осуществляют с помощью пере­носных сверлильных, расточных, долбежных и других станков, устанавливаемых на одной плите с заготовкой. Использование многосуппортных тяжелых токарных станков позволяет выполнять параллельную обработку нескольких шеек заготовки. При серий­ном изготовлении крупногабаритных деталей в тяжелом машино­строении применяют специальные станки агрегатного типа.

7.11. Определение режимов резания на операцию

Режимы резания (глубина, подача и скорость резания) определяют точность, качество обработанной поверхности, производительность и себестоимость обработки. Вначале устанавливают глубину реза­ния, затем подачу и в последнюю очередь скорость резания. Глу­бина резания при обработке за один рабочий ход на предвари­тельно настроенном станке определяется ранее рассчитанным про­межуточным припуском на обработку данной поверхности. При обработке за несколько рабочих ходов глубину резания назначают наибольшей, соответственно уменьшив число ходов. На последних рабочих ходах глубину резания уменьшают для обеспечения задан­ных точности и шероховатости поверхности. Подачу назначают максимально допустимую. При черновой обработке подача огра­ничивается прочностью самого слабого звена данной технологиче­ской системы (инструмента, заготовки или отдельных элементов станка). При чистовой обработке и отделке подача определяется в зависимости от заданных точности и шероховатости поверхности. Подачу выбирают по нормативам или рассчитывают, согласовывая ее величину с паспортными данными станка.

Скорость резания V_р рассчитывают по формулам теории резания или устанавливают по нормативным таблицам, зная условия выполне­ния данного перехода обработки. В обычных условиях при расчете скорости резания ориентируются на экономическую стойкость ре­жущего инструмента.

По скорости резания определяют частоту вращения шпинделя п_р (или число двойных ходов стола, ползуна) . Эту величины согласовывают с паспортными данными станка, принимая ближай­шие меньшие n_пасп.

В соответствии с найденными значениями п_р устанавливают фактическое значение скорости резания

Зная установленные режимы резания, можно найти суммарные осевую силу, момент и мощность резания. По этим величинам оконча­тельно корректируют режимы резания в соответствии с паспортом станка.