1.3.3 Особливості проектування технологічних процесів обробки заготовок на верстатах з програмним керуванням

Особливості проектування технологічних процесів для верстатів з ЧПК умовно можна розділити на дві групи: це особливості проектування технологічних процесів токарних, свердлильно-розточних, фрезерних, свердлильно-фрезерно-розточних верстатів.

Для першої групи верстатів при проектуванні здійснюється: вибір схем базування та конструкції затискного пристосування, встановлення послідовності обробки поверхні, визначення числа переходів, вибір моделі верстата та типорозмірів ріжучого інструменту, розрахунок припусків на обробку, режимів різання та норм часу. До нових завдань, специфічних для застосування верстатів з ЧПК, відноситься створення керуючої програми роботи верстата з ЧПК; для цього необхідно побудувати траєкторії руху ріжучих інструментів та розрахувати координати опорних точок траєкторії. Всю операцію потрібно занести в операційну розрахунково-технологічну карту (РТК), а потім відповідним чином записати в карту програмування геометричні та технологічні параметри, а також необхідні команди щодо керування робочим циклом верстата. На кінцевому етапі отримані дані у встановленому коді записуються на програмний носій за допомогою спеціальних пристроїв. Виконану таким чином УП перед використанням у виробничих умовах перевіряють і за необхідності коректують.

Для закріплення оброблюваних заготовок на верстатах з ЧПК застосовують УСП.

Особливості побудови маршрутного технологічного процесу виготовлення деталей на МС.

Маршрутний технологічний процес виготовлення деталей на МС розробляють з урахуванням особливостей та технологічних можливостей верстатів, що застосовуються. Основною особливістю розробки технологічних процесів для цих верстатів використання принципу концентрації операцій, тобто можливість виконання якомога більшого числа переходів за один установ заготовки, що дозволяє скоротити число операцій, зменшити трудоємність, підвищити точність відносно положення оброблюваних поверхонь.

Операції, що виконуються на МС, можуть охоплювати весь технологічний процес механічної обробки чи лише частину цього процесу (в поєднанні з операціями, що виконуються на інших верстатах, наприклад, шліфувальних). Корпусні деталі, що потребують обробки з п'яти-шести сторін, виготовляють, як правило, за два установа деталі. Якщо деталь піддається штучному старінню, передбачають розподіл операцій на чорнову та чистову; число установ деталі в цьому випадку зазвичай збільшується. Такий розподіл необхідно передбачати для деталей, що мають точні отвори та площини, які піддаються обробці зі значними припусками. Поверхні, точність відносно розміщення яких задана жорсткими допусками, потрібно обробляти кінцевою в одній операції при незмінному встановленні деталі.

1.2.4. Визначення оптимальних режимів різання

Вибір категорії оптимальності. Оптимальним є такий режим різання, при якому обробка здійснюється з найбільшою продуктивністю чи найменшою собівартістю. При цьому не повинна порушуватися динамічна рівновага системи СПІД та повністю мають виконуватися вимоги до деталей, що обробляються.

При їх обробці одним інструментом режим найбільшої продуктивності, як правило, - це режим найменшої собівартості.

Режими різання вибираються залежно від: стійкості інструмента; потужності верстата; швидкості різання, що допускається стійкістю інструмента та потужністю верстата. Якщо швидкість різання, що допускається стійкістю інструмента, менша за швидкість різання, яка допускається потужністю двигуна, то режим різання вибирається за стійкістю інструмента і навпаки. В першому випадку швидкість різання обмежується ріжучими властивостями інструменту, які використовуються повністю; верстат при цьому не довантажується. У випадку, коли швидкість різання обмежується потужністю верстата, яка використовується повністю, ріжучі властивості інструменту реалізуються частково.

Порядок розрахунку:

1) За нормативними документами чи довідковою літературою вибираються марка інструментального матеріалу та геометричні параметри ріжучої частини інструменту. Основні розміри інструменту встановлюють за стандартом залежно від розмірів поверхні, що обробляється та кріпильних елементів верстата.

2) Призначається максимально можлива глибина різання, рівна припуску на обробку.

3) Розраховуються найбільші допустимі сили та найбільш допустимі подачі.

4) Вибір подачі, що допускається силами різання з урахуванням шорсткості оброблюваної поверхні. Подальший розрахунок проводиться за меншою подачею.

5) Знайдена подача зіставляється з тією, що є на верстаті, та вибирається найбільш відповідна.

6) Розраховується чи підбирається за нормативами період стійкості інструменту.

7) Розраховується швидкість різання, що допускається за стійкості інструменту та за потужністю верстата. Як розрахункова приймається менша величина. Якщо меншою виявиться швидкість різання, що допускається за потужністю верстата, то необхідно уточнити глибину різання чи число проходів.

8) Визначається потрібна частота обертання шпинделя та порівнюється з тією, що є на верстаті. Робиться вибір між ближчим меншим та більшим значенням.

9) Для верстатів з роздільним приводом подачі визначається швидкість подачі та вибирається найбільш відповідна з тих, що є на верстаті.

Для розрахунку необхідні такі вихідні дані: форма та розміри деталі й заготовки (з операційними припусками та допусками); матеріал заготовки, його механічні властивості та відповідно величини коефіцієнтів і показників у формулах для розрахунку сил різання; порядок обробки поверхонь (за запроектованим технологічним процесом), типи інструментів, що застосовуються; матеріали та попередньо вибрані (стандартні) геометричні параметри ріжучої частини інструментів; основні паспортні дані верстата (ефективна потужність, частота обертання шпинделя, ефективний крутний момент, подача); найбільша подача, що допускається за заданою шорсткістю; найбільші сили різання за всіма обмежуючими факторами.

Для визначення режимів різання, що забезпечують найбільшу продуктивність (інтенсивність) процесу різання, необхідно попередньо вибрати інструмент та верстат.