4. Последовательность выполнения работы

4.1. Установить предварительно обработанную до постоянного диаметра заготовку двумя любыми способами. Длина обтачиваемой части заготовки должна быть L = (8 - 10)d.

4.2. Установить и закрепить проходной резец.

4.3. Замерить диаметр заготовки и длину обтачиваемой части L.

4.4. Определить режимы резания, ориентируясь на режим чернового обтачивания.

4.5. При выбранных режимах резания произвести обтачивание вала.

4.6. Измерить диаметр обработанной заготовки в характерных сечениях (рис. 1.1, 1.2)

4.7. Определить по экспериментальным данным максимальную погрешность обработки:

4.8. Определить аналитически силу резания.

4.9. Рассчитать аналитически f_max, .

4.10. Сделать сравнение опытных и теоретических результатов определения погрешности.

5. Содержание отчета

5.1. Эскизы двух способов установки заготовки.

5.2. Расчет режимов обработки и радиальной составляющей силы резания.

5.3. Определение расчетных величин прогибов и погрешностей обработки.

5.4. Результаты измерения и сопоставление опытных и расчетных данных.

5.5. Выводы.

6. Вопросы для самоконтроля

6.1. Как определить расчетным способом прогиб зажатого в патроне станка вала в точке контакта с резцом?

6.2. Как определить скорость резания при точении?

6.3. Как направлены составляющие силы резания?

6.4. Как определить радиальную составляющую силы резания?

6.5. Как определить максимальную погрешность обработки по экспериментальным данным?

Лабораторная работа № 2

Разработка технологического процесса обработки детали

(время выполнения – 8 часов)

1. Цель работы

Ознакомиться с последовательностью проектирования технологического процесса механической обработки детали, видами обработки, выполняемыми на токарном станке, методиками расчета припусков, режимов резания и норм времени; ознакомиться с правилами оформления технической документации,

2. Оборудование и инструменты

1. Токарный станок 1И611П.

2. Резцы: проходной упорный, проходной отогнутый с напаянными пластинами Т15К6, отрезной из быстрорежущей стали Р6М5; сверло спиральное из быстрорежущей стали Р6М5.

3. Штангенциркуль ШЦ-1.

4. Заготовки из стали 40Х.

3. Общие методические указания

Проектирование технологических процессов механической обработки имеет целью дать подробное описание процессов изготовления детали с необходи­мыми технико-экономическими расчетами и обоснованиями принятого варианта. Задача проектирования технологических процессов характерна многовариант­ностью возможных решений. Даже для сравнительно простых деталей может быть разработано несколько различных технологических про­цессов, полностью обеспечивающих требования рабочего чертежа и тех­нических условий.

В структуру технологического процесса входят операции, состоящие в свою очередь из нескольких элементов.

Под операцией понимают законченную часть технологического про­цесса обработки одной или совместно нескольких заготовок на одном рабочем месте одним рабочим или бригадой рабочих непрерывно до перехода к следующей заготовке.

Переходом называется часть операции, осуществляемая одним и тем же режущим инструментом (или несколькими одновременно рабо­тающими инструментами) без изменения режима резания при обработке одной и той же поверхности.

Проходом называется перемещение режущего инструмента по обрабатываемой поверхности, сопровождаемое съемом слоя металла, при неизменной установке инструмента и неизменном режиме резания. Переход делят на проходы в тех случаях, когда нельзя с одного раза (за один проход) снять весь слой металла, подлежащий удалению в данном переходе. Проход состоит из отдельных рабочих приемов.

Рабочим приемом называется законченное действие рабочего, необходимое для выполнения данной операции (например, установка и снятие обработанной заготовки) или перехода и прохода (замена инструмента, контрольный промер).

Установка - часть операции, выполняемая без изменения положения обрабатываемой заготовки, т. е. при неизменном ее закреп­лении.

Позицией называется часть операции, выполняемая без изме­нения положения обрабатываемой заготовки относительно станка и зажимного устройства.

Ре­жимы резания (глубина, подача и скорость резания) определяют точ­ность, качество обработанной поверхности, производительность и себестоимость обработки. Вначале устанавливают глубину резания, потом подачу и, в последнюю очередь, скорость резания.

Глубина ре­зания (t, мм) при однопроходной обработке ни предварительно настроенном станке определяется величиной ранее рассчитанного промежуточного припуска на обработку данной поверхности.

Подачу (S, мм/оборот) назначают максимально допустимую. Подачу выбирают по нормативам или рассчитывают, согласо­вывая ее величину с паспортными данными станка. Для операций токарной обработки подачей будет являться скорость движения резца на оборот заготовки. Найденную из условий точности обработки подачу окончательно согласовывают с паспортными данными станка.

Скорость резания (V, м/мин) для токарной обработки – линейная скорость движения заготовки. По скорости резания находят частоту вращения шпинделя или число двойных ходов стола, пол­зуна (n, об/мин). Эти величины согласовывают с паспортными данными станка, принимая ближайшие меньшие.

Стойкость инструмента (Т, мин) – время, в течение которого инструмент сохраняет свои свойства (время до переточки).

Норма времени - это регламентированное время выполнения некоторого объема работ в определенных производственных условиях одним или несколькими исполнителями соответствующей квалификации.

Основное или технологическое время (Т_о, мин) - это время на достижение непосредственной цели данного технологического перехода по качественному и (или) количественному изменению предметов труда. Основное (технологическое) время представляет собой время, в течение которого осуществляется изменение размеров, формы заготовки, состояние поверхностного слоя.

Вспомогательное время (Т_в, мин) затрачивается на осуществление действий, обеспечивающих выполнение основной работы. Наиболее характерные затраты Т_в - установки и снятие заготовки, пуск и выключение станка, изменение режимов обработки, подвод и отвод инструмента. Вместе с основным временем составляет оперативное время.

Проектирование процесса технологической обработки состоит из комплекса взаимосвязанных и выполняемых в определенной последовательности этапов. К ним относятся:

1. Получение исходных данных;

2. Определение типа производства и формы организации работ;

3. Технологический контроль чертежа;

4. Выбор метода получения заготовки и определение предъявляемых к ней требований;

5. Выбор установочных баз;

6. Выбор маршрута обработки элементарных плоскостей;

7. Расчет припусков. Определение вида заготовки и ее размеров;

8. Разработка операционной технологии;

9. Выбор оборудования, приспособлений, режущего и мерительного инструментов;

10. Расчет режимов резания;

11. Техническое нормирование;

12. Заполнение технологической документации.

Выбор маршрута производят, исходя из требований рабочего чертежа и принятой заготовки. По заданной точности и шероховатости по­верхностей детали и с учетом ее размера, веса и конфигурации выбирают один или несколько возможных методов окончательной обработки, а также тип соответствующего оборудования. При построении маршрута исходят из того, что каждый последую­щий метод должен быть точнее предыдущего. При установлении общей последовательности обработки сначала обрабатывают поверхности, принятые за установочные базы. Затем обрабатывают остальные поверхности в последовательности, обратной степени их точности; чем точнее должна быть обработана поверхность, тем позже она обрабатывается. Заканчивается обра­ботка той поверхностью, которая является наиболее точной и имеет наибольшее значение для детали. Обычно разбивку производят по видам обработки, например: 005 Токарная; 010 Сверлильная; 015 Шлифовальная. Нумерация через 5 позиций производится в целях облегчения дальнейшего оформления документации при модернизации техпроцесса: 005 Токарная; 010 Сверлильная; 012 Расточная (добавлена); 015 Шлифовальная. Затем подбирается необходимое оборудование по типоразмеру, точности, мощности, степени автоматизации.

Для проектиро­вания отдельной операции необходимо знать: маршрут обработки заготовки, схему ее базирования и закрепления, поверхности обра­ботки и класс точности их обработки, поверхности, обработанные на предшествующих операциях, и точность их обработки, припуск на обработку, а также темп работы, если операция проектируется для поточной линии. При проектировании операций уточняют ее содер­жание (намеченное ранее при составлении маршрута), устанавливают последовательность и возможность совмещения переходов во времени, выбирают оборудование, инструменты и приспособление (или дают задание на их конструирование), назначают режимы резания, опреде­ляют норму времени, устанавливают настроечные размеры и составля­ют схему наладки.