1
2
Содержание
1. Исходные данные детали 1..................................................................................... 4
2. Выбор заготовки ...................................................................................................... 4
3. Выбор оборудования............................................................................................... 4
4. Выбор схемы закрепления заготовки. .................................................................. 7
5. Выбор режущего инструмента и инструментального материала ...................... 7
6. Расчёт режимов резания ......................................................................................... 8
7. Эквидистанты и таблицы опорных точек для разных установ. ....................... 15
1. Исходные данные детали 2................................................................................... 25
2. Выбор заготовки .................................................................................................... 25
3. Выбор оборудования ............................................................................................. 25
4. Выбор схемы закрепления заготовки .................................................................. 27
5. Выбор режущего инструмента и инструментального материала .................... 28
6. Расчёт режимов резания ....................................................................................... 28
7. Эквидистанты и таблицы опорных точек ........................................................... 30
Список литературы ................................................................................................... 37
Приложение 1 ............................................................................................................ 38
Приложение 2 ............................................................................................................ 39
3
1. Исходные данные детали 1
см. Приложение 1
2. Выбор заготовки
Исходя из размеров требуемой детали выберем заготовку (рисунок 2.1):
Рисунок 2.1 – Заготовка
Прокат горячекатаный в прутках, круглый, обточенный (ОБТ), обычной
точности прокатки (В1), II класса по кривизне, немерной длины (НД), диаметром
140 мм по ГОСТ 2590-2006, из стали марки 30, с качеством поверхности группы
2ГП, с механическими свойствами (М1), с твердостью (ТВ1), с ударной
вязкостью (КУВ1), с удалением заусенцев (УЗ2), без термической обработки.
Круг
ОБТ − В1 − II − НД − 140 ГОСТ 2590 − 2006
30 − 2ГП − М1 − ТВ1 − КУВ1 − У32 ГОСТ1050 − 2013
3. Выбор оборудования
Для получения детали из заготовки необходима только токарная
обработка. Выберем, учитывая размеры заготовки, токарный станок DMTG CL с
ЧПУ.
4
Таблица 3.1 – Технические характеристики DMTG CL20A с ЧПУ
Модельный ряд
CL20A
Максимальный диаметр обработки, мм
440
Максимальный диаметр точения над револьверной головкой, мм
260
Максимальный диаметр точения над станиной, мм
300
Максимальная длина обработки, мм
500
Диаметр патрона, дюйм
8
Диаметр отверстия в шпинделе, мм
62
Максимальный диаметр обрабатываемого прутка, мм
52
Диаметр подшипника шпинделя, мм
100
Угол наклона станины, град.
45
Перемещения по осям Х/Z, мм
165/510
Быстрые перемещения по осям X/Z, м/мин
16/20
Точность позиционирования, мкм
±4
Повторяемость, мкм
±2,5
Частота вращения шпинделя, об./мин.
30-4500
Скорость подачи, мм/мин.
0-5000
Мощность главного привода, кВт
11/15
Торец шпинделя
А2-6
Количество инструмента
8
Время смены инструмента, сек.
0,35/1,2
Диаметр пиноли задней бабки, мм
80
Конус пиноли задней бабки
Морзе 4
5
Ход пиноли задней бабки, мм
130
Габаритные размеры, мм
2760х
Масса, кг
x1500х1760
5000
Токарные станки с числовым программным управлением серии CL
созданы для обработки поверхностей деталей, с помощью токарного
воздействия. Обрабатывает различные стороны детали способом вращения. С
криволинейным или ступенчатым профилем, самой различной сложности, и
такие как зенкерование, сверление, и нарезания резьбы.
Так же имеет возможность проводить обработку в несколько или один
проход, в одно рем по двум координатам, в полуавтоматическом замкнутом
цикле.
Токарные станки с наклонной станиной серии CL производят точную и
высокоскоростную деталеобработку с отводом стружки. Множественное
количество позиций в резцедержке дает возможность обрабатывать деталь с куда
большим количеством операций и режущим различным инструментом, который
автоматически меняется. Система числового программного управления,
серводвигатели Fanuc и сервомодули имеют высокую устойчивость от отказов.
Техническое обслуживание в процессе эксплуатации минимально.
ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ:
 Повторяемость
и точность, имеют высокий положительный показатель.
 Высокоскоростной шпиндель установленный на станке, обрабатывает
материалы разного металла и позволяет добиваться высокого качества
(5000 об / мин).
 Низкий коэффициент трения, благодаря направляющим качения, которые
способствуют высокоскоростному перемещению, высокой точности.
 Станок состоит из комплектующих, производимых, мировыми лидерами,
например: направляющие HIWIN или THK (Япония), гидравлика и патроны
AutoStrong (Тайвань), подшипники NSK (Япония),
 Систему числового программного управления Fanuc (Япония), можно
встретить почти на всех производствах в России. Ведь она проста в
использовании и для контроля над производством, очень легко найти оператора.
По всей России расположены сервисные центры, и запасные части в
большинстве своем, в наличии на складах.
6
 Отличная не маловажная деталь, к чему стремится сейчас все производство
- это автоматизация. Эти станки имеют высокий показатель автоматизации
производства. Например - автоматическая загрузка и выгрузка деталей, так же
имеет место полная роботизация.
4. Выбор схемы закрепления заготовки.
При обрезании торцов заготовку закрепим в патроне и неподвижном
люнете (рисунок 1).
Рисунок 4.1 – Установка вала в патроне и неподвижном люнете.
При обтачивании вала закрепим вал в патроне с поджатием задним
центром (рисунок 2).
Рисунок 4.2 – Установка вала в патроне с поджатием задним центром.
5. Выбор режущего инструмента и инструментального материала
Подрезание торцов: резец токарный подрезной отогнутый (правый) с
пластиной из твёрдого сплава Т15К6, с сечением державки h×b = 25×16 мм, с
углом врезки пластины в стержень 0° – Резец 2112-0057 Т15К6 ГОСТ 18880-73.
7
Точение и обработка галтели: резец токарный проходной прямой (правый)
с пластиной из твёрдого сплава Т15К6, с сечением державки h×b = 25×16, с углом
врезки пластины в стержень 0° – Резец 2100-0257 Т15К6 ГОСТ 18878-73.
Снятие фасок: резец токарный проходной упорный отогнутый (правый) с
пластиной из твёрдого сплава Т15К6, с сечением державки h×b = 25×16, с углом
врезки пластины в стержень 0° – Резец 2102-0105 Т15К6 ГОСТ 18868-73.
Нарезание канавки: резец отрезной сборный с пластиной из твердого
сплава Т5К10, с сечением державки h×b = 30×18 мм.
6. Расчёт режимов резания
Расчёт режимов резания при подрезании торцов.
Глубину резания принимаем t = 3 мм. Тогда по [1, 266] подачу назначаем
S = 0,6 мм/об.
Скорость резания рассчитывается по следующей формуле:
𝑉=
𝐶𝑣
𝐾 ,
𝑇 𝑚𝑡 𝑥 𝑠𝑦 𝑣
где Т – среднее значение стойкости при одноинструментальной обработке
[1, 268]:
𝑇 = 30 мин ,
𝐶𝑣 = 350; 𝑚 = 0,20; 𝑥 = 0,15; 𝑦 = 0,35 [1, 269].
Поправочный коэффициент:
𝐾𝑣 = 𝐾м𝑣 · 𝐾п𝑣 · 𝐾и𝑣 ,
Kмv – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала.
Так как обрабатываемый материал – Сталь30, то по [1, 261]:
𝐾м𝑣 = 𝐾Г · (
750
в
𝑛𝑣
)
,
Так как σв = 460 МПа, содержание углерода <0,6%, а обработка
производится резцами из твёрдого сплава, то по [1, 262]:
𝐾Г = 1,0; 𝑛𝑣 = 1,0 ,
8
тогда:
𝐾м𝑣
750 1,0
= 1,0 · (
) = 1,6 .
460
Kпv – коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки. Так
как заготовка – прокат, то Kпv = 0,9 [1, 263].
Kиv – коэффициент, учитывающий качество материала инструмента. Так
как материал инструмента – Т15К6, а обрабатываемый материал – Сталь30
(конструкционная сталь), то Kиv = 1,00 [1, 263].
Следовательно:
𝐾𝑣 = 1,6 · 0,9 · 1,00 = 1,44 .
Тогда скорость резания:
𝑉=
350
· 1,44 = 259 м/мин .
300,20 · 30,15 · 0,60,35
Частота вращения шпинделя:
1000 · 𝑉 1000 · 259
=
= 825 об/мин .
𝜋·𝑑
𝜋 · 100
Расчёт режимов резания при черновом точении.
𝑛=
Рисунок 6.1 – Деталь, разбитая на участки
Расчёт режимов резания при черновом точении участка 1 – 2.
Примем глубину резания t = 3 мм и обработаем заготовку до диаметра 76
мм, оставив припуск по диаметру на чистовую обработку 1 мм. При этом при
черновой обработке весь припуск целесообразно снимать за один проход [3],
9
поэтому скорость вращения шпинделя не будем менять по мере снятия
материала. Следовательно, по [1, 266] принимаем подачу S = 0,6 мм/об.
Воспользуемся значениями коэффициентов из предыдущего пункта. Тогда
скорость резания:
𝑉=
350
· 1,44 = 259 м/мин .
300,20 · 30,15 · 0,60,35
Частота вращения шпинделя:
1000 · 𝑉 1000 · 259
=
= 825 об/мин .
𝜋·𝑑
𝜋 · 100
Расчёт режимов резания при черновом точении участка 2 – 3.
𝑛=
Примем глубину резания t = 3 мм и обработаем заготовку до диаметра 94
мм. По [1,266] принимаем подачу S = 0,6 мм/об.
Воспользуемся значениями коэффициентов из предыдущих пунктов.
Тогда скорость резания:
𝑉=
350
· 1,44 = 266 м/мин .
300,20 · 2,50,15 · 0,60,35
Частота вращения шпинделя:
1000 · 𝑉 1000 · 266
=
= 847 об/мин .
𝜋·𝑑
𝜋 · 100
Расчёт режимов резания при черновом точении участка 3 – 4.
𝑛=
Примем глубину резания t = 3 мм и обработаем заготовку до диаметра 82
мм, оставив припуск по диаметру на чистовую обработку 2 мм (глубина резания
будет составлять 1 мм). По [1,266] принимаем подачу S = 0,6 мм/об.
Воспользуемся значениями коэффициентов из предыдущих пунктов.
Тогда скорость резания:
𝑉=
350
· 1,44 = 259 м/мин .
300,20 · 30,15 · 0,60,35
Частота вращения шпинделя:
10
1000 · 𝑉 1000 · 259
=
= 825 об/мин .
𝜋·𝑑
𝜋 · 100
Расчёт режимов резания при черновом точении участка 4 – 5.
𝑛=
Примем глубину резания t = 3,1 мм и обработаем заготовку до диаметра 69
мм, оставив припуск по диаметру на чистовую обработку 1 мм. По [1,266]
принимаем подачу S = 0,6 мм/об.
Воспользуемся значениями коэффициентов из предыдущих пунктов.
Тогда скорость резания:
𝑉=
350
· 1,44 = 280 м/мин .
300,20 · 3,10,15 · 0,60,35
Частота вращения шпинделя:
1000 · 𝑉 1000 · 280
=
= 892 об/мин .
𝜋·𝑑
𝜋 · 100
Расчёт режимов резания при чистовом точении участка 1 – 2.
𝑛=
При чистовой обработке подачу выбираем по таблице 10П [2,27] в
зависимости от шероховатости поверхности и радиуса при вершине резца,
который cоставляет 0,4 мм. S = 0,144 мм/об.
Скорость резания рассчитывается по следующей формуле:
𝑉=
𝐶𝑣
𝐾 ,
𝑇 𝑚𝑡 𝑥 𝑠𝑦 𝑣
где Т – среднее значение стойкости при одноинструментальной обработке
[1, 268]:
𝑇 = 30 мин ,
𝐶𝑣 = 420; 𝑚 = 0,20; 𝑥 = 0,15; 𝑦 = 0,20 [1, 269].
Поправочный коэффициент:
𝐾𝑣 = 𝐾м𝑣 · 𝐾п𝑣 · 𝐾и𝑣 ,
Kмv – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала.
Так как обрабатываемый материал – Сталь30, то по [1, 261]:
𝐾м𝑣 = 𝐾Г · (
750
в
𝑛𝑣
)
,
11
Так как σв = 460 МПа, содержание углерода <0,6%, а обработка
производится резцами из твёрдого сплава, то по [1, 262]:
𝐾Г = 1,0; 𝑛𝑣 = 1,0 ,
тогда:
𝐾м𝑣
750 1,0
= 1,0 · (
) = 1,6 .
460
Kпv – коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки. Так
как заготовка – обработанный прокат, то Kпv = 1 [1, 263].
Kиv – коэффициент, учитывающий качество материала инструмента. Так
как материал инструмента – Т15К6, а обрабатываемый материал – Сталь30
(конструкционная сталь), то Kиv = 1,00 [1, 263].
Следовательно:
𝐾𝑣 = 1,6 · 1,00 · 1,00 = 1,6 .
Тогда скорость резания при t = 0,5:
𝑉=
420
· 1,6 = 556 м/мин .
300,20 · 0,50,15 · 0,1440,20
Частота вращения шпинделя:
1000 · 𝑉 1000 · 556
=
= 2330 об/мин .
𝜋·𝑑
𝜋 · 76
Расчёт режимов резания при чистовом точении участка 3 – 4.
𝑛=
При чистовой обработке подачу выбираем по таблице 10П [2,27] в
зависимости от шероховатости поверхности и радиуса при вершине резца,
который cоставляет 0,4 мм. S = 0,144 мм/об.
Воспользуемся значениями коэффициентов из предыдущего пункта. Тогда
скорость резания при t = 1:
𝑉=
420
· 1,6 = 501 м/мин .
300,20 · 10,15 · 0,1440,20
Частота вращения шпинделя:
1000 · 𝑉 1000 · 501
=
= 1946 об/мин .
𝜋·𝑑
𝜋 · 82
Расчёт режимов резания при чистовом точении участка 4 – 5.
𝑛=
12
Скорость резания получится такая же как для участка 1 – 2 при t = 0,5 мм:
𝑉 = 556 м/мин.
Частота вращения шпинделя:
𝑛=
1000 · 𝑉 1000 · 556
=
= 2566 об/мин .
𝜋·𝑑
𝜋 · 69
Расчёт режимов резания при нарезании канавки
Обработаем заготовку до диаметра 72 мм. S = 0,16 [1, 268].
Скорость резания рассчитывается по следующей формуле по [1, 268]:
𝑉=
𝐶𝑣
𝐾 ,
𝑇 𝑚 𝑠𝑦 𝑣
Поправочный коэффициент:
𝐾𝑣 = 𝐾м𝑣 · 𝐾п𝑣 · 𝐾и𝑣 ,
Kмv – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала.
Так как обрабатываемый материал – Сталь 30, то по [1, 261]:
𝐾м𝑣 = 𝐾Г · (
750
в
𝑛𝑣
)
,
Так как σв = 460 МПа, содержание углерода <0,6%, а обработка
производится резцами из твёрдого сплава, то по [1, 262]:
𝐾Г = 1,0; 𝑛𝑣 = 1,0 ,
тогда:
𝐾м𝑣
750 1,0
= 1,0 · (
) = 1,6 .
460
где Т – среднее значение стойкости при одноинструментальной обработке
[1, 268]:
𝑇 = 30 мин ,
𝐶𝑣 = 47; 𝑚 = 0,20; 𝑦 = 0,8 [1, 269].
Kпv – коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки. Так
как заготовка без корки, то Kпv = 1 [1, 263].
13
Kиv – коэффициент, учитывающий качество материала инструмента. Так
как материал инструмента – Т5К10, а обрабатываемый материал – Сталь30
(конструкционная сталь), то Kиv = 0,65 [1, 263].
Следовательно:
𝐾𝑣 = 1,6 · 1,00 · 0,65 = 1,04 .
Тогда скорость резания:
𝑉=
47
· 1,04 = 107 м/мин .
300,20 · 0,160,8
Частота вращения шпинделя:
1000 · 𝑉 1000 · 156
=
= 454 об/мин .
𝜋·𝑑
𝜋 · 75
Расчёт режимов резания при нарезании фасок.
𝑛=
Глубину резания принимаем t = 2 мм. Тогда по [1, 266] подачу назначаем
S = 0,6 мм/об.
Воспользуемся значениями коэффициентов из предыдущих пунктов.
Скорость резания:
𝑉=
350
· 1,6 = 306 м/мин .
300,20 · 20,15 · 0,60,35
Частота вращения шпинделя при обработке Ø75:
1000 · 𝑉 1000 · 306
=
= 1300 об/мин .
𝜋·𝑑
𝜋 · 75
Частота вращения шпинделя при обработке Ø68:
𝑛=
𝑛=
1000 · 𝑉 1000 · 306
=
= 1433 об/мин .
𝜋·𝑑
𝜋 · 68
Обработка будет происходить в следующем порядке:
1) Подрезка торца 1
2) Черновое точение участка 1 – 2
3) Черновое точение участка 2 – 3
4) Чистовое точение участка 1 – 2
5) Нарезание канавки
6) Нарезание фаски на 1
14
7) Установление в патрон другой стороны заготовки (1)
8) Подрезка торца 5
9) Черновое точение участка 5 – 4
10) Черновое точение участка 4 – 3
11) Чистовое точение участка 5 – 4
12) Чистовое точение участка 4 – 3
13) Нарезание фаски на 5
7. Эквидистанты и таблицы опорных точек для разных установ.
Установ 1:
15
Рисунок 7.1 – Эквидистанта операций 1 – 3
Рисунок 7.2 – Эквидистанта операций 4 – 6
16
Установ 2:
Рисунок 7.3 – Эквидистанта операций 8 – 10
17
Рисунок 7.4 – Эквидистанта операций 11 – 13
18
Установ 1
N
Z
X
ΔZ
ΔX
0’
539
80
-
-
1
483
80
-56
0
2
483
0
0
-80
3
486
0
3
0
4
539
80
53
80
Смена инструмента
5
489
47
-50
-33
6
388
47
-101
0
7
388
50
0
3
8
489
50
101
0
9
489
44
0
-6
10
388
44
-101
0
11
388
50
0
6
12
489
50
101
0
13
489
42
0
9
14
388
42
-101
0
15
388
50
0
9
16
489
50
101
0
17
489
38
0
-12
18
388
38
-101
0
19
388
50
0
12
20
489
50
101
0
21
539
80
50
30
22
489
47
-50
-33
23
113
47
-376
0
24
113
50
0
3
25
489
50
376
0
26
539
80
50
30
27
488
37.5
-51
-42.5
19
28
388
37.5
-101
0
29
388
80
0
42.5
30
539
80
151
0
Смена инструмента
31
388
80
-151
0
32
388
36
0
-44
33
388
80
0
44
34
539
80
151
0
Смена инструмента
35
481
80
-58
0
36
481
37.5
0
-42.5
37
481
80
0
42.5
38
539
80
58
0
Установ 2
N
Z
X
ΔZ
ΔX
0’
539
80
-
-
1
480
80
-59
0
2
480
0
0
-80
3
483
0
3
0
4
539
80
56
80
Смена инструмента
5
486
46.9
-53
33.1
6
408
46.9
-78
0
7
408
50
0
3.1
8
486
50
78
0
9
486
43.8
0
-6.2
10
408
43.8
-78
0
11
408
50
0
6.2
12
486
50
78
0
20
13
486
40.7
0
-9.3
14
408
40.7
-78
0
15
408
50
0
9.3
16
486
50
78
0
17
486
37.6
0
-12.4
18
408
37.6
-78
0
19
408
50
0
12.4
20
486
50
78
0
21
486
34.5
0
-15.5
22
408
34.5
-78
0
23
408
50
0
15.5
24
486
50
78
0
25
539
80
53
30
26
440
47
-99
-33
27
370
47
-70
0
28
370
50
0
3
29
440
50
70
0
30
440
44
0
-6
31
370
44
-70
0
32
370
50
0
6
33
440
50
70
0
34
440
41
0
-9
35
372
41
-68
0
36
370
50
-2
9
37
486
50
116
0
38
539
80
53
30
39
485
34
-54
-46
40
408
34
-77
0
41
408
80
0
46
42
539
80
131
0
43
416
40
-123
-40
21
44
372
40
-44
0
45
370
80
-2
40
46
539
80
169
0
Смена инструмента
47
478
80
-61
0
48
478
34
0
-46
49
478
80
0
46
50
539
80
61
0
Задание управляющей программы
N00 G18 G91 G95 LF
N01 S825 F0.6 M03 T01 LF
N02 G00 Z-56 LF
N03 G01 X-80 LF
N04 Z+3 LF
N05 G00 G90 X80 Z539 LF
N06 S825 F0.6 T02 LF
N07 G00 X47 Z489 LF
N08 G152 X38 Z388 Q3 G00 LF
N09 G00 X80 Z539 LF
N10 S847 F0.6 LF
N11 G150 X47 Z113 G00 LF
N12 S2330 F0.144
N13 G150 X37.5 Z388 G00 LF
N14 S454 F0.16 T03 LF
N15 G00 X80 Z388 LF
N16 G01 G91 X-44 LF
N17 G00 X+44 LF
N18 Z+151 LF
22
N19 S1300 F0.6 T04 LF
N20 G00 Z-58 LF
N21 G01 X-42.5 LF
N22 G00 X+42.5 LF
N23 G00 Z+58 LF
N24 M05 M00 LF
N25 G18 G91 G95 LF
N26 S825 F0.6 M03 T01 LF
N27 G00 Z-59 LF
N28 G01 X-80 LF
N29 Z+3 LF
N30 G00 G90 X80 Z539 LF
N31 S892 S0.6 T02 LF
N32 G00 X46.9 Z486 LF
N33 G152 X34.5 Z408 Q3.1 G00 LF
N34 G00 X80 Z539 LF
N35 S892 S0.6
N36 G00 G90 X47 Z440 LF
N37 G01 G91 Z-70 LF
N38 X+3 LF
N39 Z+70 LF
N40 X-6 LF
N41 Z-70 LF
N42 X+6 LF
N43 Z+70 LF
N44 X-9 LF
N45 Z-68 LF
N46 G03 X2 G47 LF
23
N47 G00 G90 X50 Z370 LF
N48 G91 Z+116 LF
N49 G90 X80 Z539 LF
N50 S2566 F0.144 LF
N51 G150 X34 Z408 G00 LF
N52 S1946 F0.144 LF
N53 G00 X40 Z416 LF
N 54 G01 G91 Z-44 LF
N55 G03 X2 G47 LF
N56 G00 G90 X80 Z370 LF
N57 G00 X80 Z539 LF
N58 S1433 F0.6 T04 LF
N59 G00 G91 Z-61 LF
N60 G01 X-46 LF
N61 G00 X46 LF
N62 G00 Z+61 LF
N63 M30 LF
24
1. Исходные данные детали 2
см. Приложение 2
2. Выбор заготовки
Исходя из размеров требуемой детали выберем заготовку:
Лист
ПН − О − 36x1250x2500 ГОСТ 19903 − 74
30 − 2ГП − М1 − ТВ1 − КУВ1 − У32 ГОСТ1050 − 2013
Учитывая, что в данной работе требуется произвести только фрезерную
обработку, обрежем заготовку под удобные нам размеры и просверлим
отверстия.
Тогда заготовка будет выглядеть следующим образом (рисунок 2.1):
Рисунок 2.1 – Заготовка
3. Выбор оборудования
25
На
основании
размеров
и
массы
заготовки
и
предполагаемого
технологического цикла выбираем вертикально-фрезерный обрабатывающий
центр HAAS VF-8/50. Технические характеристики данного обрабатывающего
центра приведены в таблице 3.1:
Таблица
3.1
–
Технические
характеристики
вертикально-фрезерного
обрабатывающего центра HAAS VF-8/50
Макс. перемещение по оси X, мм
1626
Макс. перемещение по оси Y, мм
1016
Макс. перемещение по оси Z, мм
762
Максимальное расстояние от стола до
торца шпинделя, мм
889
Минимальное расстояние от стола до
торца шпинделя, мм
127
Длина стола, мм
1626
Ширина стола, мм
914
Макс. нагрузка на стол (равном.
распределенная), кг
1814
Ширина Т-образных пазов, мм
16
Расстояние между Т-образными
пазами, мм
125
Размер конуса шпинделя
50
Максимальная частота вращения
шпинделя, об/мин
7500
Макс. мощность шпинделя, кВт
22,4
Макс. крутящий момент, Нм
610
Макс. осевое усилие, кН
24,9
Макс. скорость холостых подач,
м/мин
15,2
Макс. рабочие подачи по осям XYZ,
м/мин
12,7
Кол-во позиций в автоматическом
сменщике инструмента, шт
30+1
26
Макс. диаметр инструмента (при
занятых соседних позициях), мм
102
Макс. масса инструмента, кг
13,6
Время смены инструмента (среднее),
сек
4,2
Точность позиционирования, мм
±0,0076
Повторяемость, мм
±0,0051
Объем бака СОЖ, л
360
Ориентировочная масса станка
(зависит от комплектации), кг
13160
Особенности конструкции:
- Полностью литая чугунная станина
- Полностью закрытое герметичное защитное ограждение
- Серводвигатели перемещений по осям с прямой передачей момента
- Стальные закаленные подшипниковые блоки направляющих
- ШВП с двойным креплением и предварительно натянутой гайкой
- Система автоматической смазки направляющих и ШВП
- Система компенсации тепловых расширений ШВП
- Откатная конструкция бака для СОЖ
4. Выбор схемы закрепления заготовки
Стол магнитный К416 (рисунок 4.1). Внутренний привод отсутствует, в
устройстве используется достаточно мощный магнит, который создает хорошее
прижимное усилие для металлических заготовок. Он расположен под всей
площадью поверхности, что обеспечивает максимальное удобство оператора
станка при его использовании. Размеры плоскости составляют 450х120 мм.
27
Рисунок 4.1 – Магнитный стол
5. Выбор режущего инструмента и инструментального материала
Снятие первого слоя: Фреза 2214-0155 Т15К6 ГОСТ 9473-80 (Торцовая
насадная фреза Ø125 со вставными ножами, оснащёнными пластинами из
твердого сплава Т15К6)
Снятие второго и третьего слоя: Фреза 2220-0221 Т15К6 ГОСТ 17025-71
(Концевая фреза Ø40 с цилиндрическим хвостовиком с материалом режущей
части Т15К6)
6. Расчёт режимов резания
Снятие первого слоя
Глубина резания t=1мм. Ширина фрезерования B = 90 мм (должна
приниматься меньше диаметра фрезы D = (1,25÷1,5)·B) [1, 281].
Подача на зуб Sz = 0,18 мм/зуб по [1, 283]. Тогда подача на один оборот
фрезы S = Szz, z – число зубьев фрезы, z = 12
S = 0, 18 ∙ 12 = 2,16 мм/об
Скорость резания:
𝑉=
𝐶𝑣 𝐷𝑞
𝑦
𝑇 𝑚 𝑡 𝑥 𝑆𝑧 𝐵𝑢 𝑧 𝑝
𝐾𝑣
Стойкость фрезы T = 180 мин по [1,290]
𝐶𝑣 = 332; 𝑚 = 0,20; 𝑥 = 0,1; 𝑦 = 0,4; 𝑢 = 0,2; 𝑝 = 0; 𝑞 = 0,2 [1, 287].
Поправочный коэффициент:
𝐾𝑣 = 𝐾м𝑣 · 𝐾п𝑣 · 𝐾и𝑣 ,
28
Kмv – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала.
Так как обрабатываемый материал – Сталь30, то по [1, 261]:
𝐾м𝑣 = 𝐾Г · (
750
в
𝑛𝑣
)
,
Так как σв = 460 МПа, содержание углерода <0,6%, а обработка
производится резцами из твёрдого сплава, то по [1, 262]:
𝐾Г = 1,0; 𝑛𝑣 = 1,0 ,
тогда:
𝐾м𝑣
750 1,0
= 1,0 · (
) = 1,6
460
Kпv – коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки. Так
как заготовка без корки, то Kпv = 1 [1, 263].
Kиv – коэффициент, учитывающий качество материала инструмента. Так
как материал инструмента – Т15К6, а обрабатываемый материал – Сталь30
(конструкционная сталь), то Kиv = 1,00 [1, 263].
Следовательно:
𝐾𝑣 = 1,6 · 1,00 · 1,00 = 1,6
Скорость резания:
332 ∙ 1250,2
𝑉=
1,6 = 399 м/мин
1800,2 10,1 0,180,4 900,2 120
Частота вращения шпинделя:
𝑛=
1000 · 𝑉 1000 · 399
=
= 1016 об/мин .
𝜋·𝐷
𝜋 · 125
Снятие второго и третьего слоя
Ширина фрезерования B = 32 мм. Глубина фрезерования t = 20 мм.
Скорость резания:
𝑉=
𝐶𝑣 𝐷𝑞
𝑦
𝑇 𝑚 𝑡 𝑥 𝑆𝑧 𝐵𝑢 𝑧 𝑝
𝐾𝑣
Стойкость фрезы T = 120 мин по [1,290]
𝐶𝑣 = 145; 𝑚 = 0,37; 𝑥 = 0,24; 𝑦 = 0,26; 𝑢 = 0,1; 𝑝 = 0,13; 𝑞 = 0,2 [1, 287].
29
Поправочный коэффициент:
𝐾𝑣 = 𝐾м𝑣 · 𝐾п𝑣 · 𝐾и𝑣 ,
Kмv – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала.
Так как обрабатываемый материал – Сталь30, то по [1, 261]:
𝐾м𝑣 = 𝐾Г · (
750
в
𝑛𝑣
)
,
Так как σв = 460 МПа, содержание углерода <0,6%, а обработка
производится резцами из твёрдого сплава, то по [1, 262]:
𝐾Г = 1,0; 𝑛𝑣 = 1,0 ,
тогда:
𝐾м𝑣
750 1,0
= 1,0 · (
) = 1,6 .
460
Kпv – коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки. Так
как заготовка без корки, то Kпv = 1 [1, 263].
Kиv – коэффициент, учитывающий качество материала инструмента. Так
как материал инструмента – Т15К6, а обрабатываемый материал – Сталь30
(конструкционная сталь), то Kиv = 1,00 [1, 263].
Следовательно:
𝐾𝑣 = 1,6 · 1,00 · 1,00 = 1,6
Определим подачу по [1,285] скорость резания и частоту вращения
шпинделя.
Sz = 0,05 мм/зуб, z=6, S = 0, 05 ∙ 6 = 0,30 мм/об
Скорость резания:
145 ∙ 400,2
𝑉=
1,6 = 49,1 м/мин
1200,37 200,24 0,050,26 320,1 60,13
Частота вращения шпинделя:
𝑛=
1000 · 𝑉 1000 · 42,7
=
= 391 об/мин .
𝜋·𝐷
𝜋 · 40
7. Эквидистанты и таблицы опорных точек
30
Рисунок 7.1 – Эквидистанта первого слоя
31
Рисунок 7.2 – Эквидистанта второго слоя
32
Рисунок 7.3 – Эквидистанта третьего слоя
33
N
X
Y
Z
ΔX
ΔY
ΔZ
0’
70
100
65
-
-
-
1
-75
100
65
-145
0
0
2
-75
100
35
0
0
-30
3
-75
-50
35
0
-150
0
4
-75
-50
65
0
0
30
5
70
100
65
145
150
0
Смена инструмента и снятие следующего слоя
0’
70
100
65
-
-
-
1
19
65
65
-51
-35
0
2
19
65
20
0
0
-45
3
19
-45
20
0
-110
0
4
-20
-45
20
-39
0
0
5
-20
45
20
0
90
0
6
-169
45
20
-149
0
0
7
-169
-45
20
0
-90
0
8
-130
-45
20
39
0
0
9
-130
45
20
0
90
0
10
-130
-45
20
0
-90
0
11
-20
-45
20
110
0
0
12
-20
-45
35
0
0
15
13
70
100
65
90
145
30
Снятие следующего слоя
0’
70
100
64
-
-
-
1
70
100
0
0
0
-64
2
3.75
51.86
0
-66.25
-48.14
-64
3
-73.56
57.45
0
-77.31
5.61
0
4
-76.44
57.45
0
-2.88
0
0
5
-153.75
51.86
0
-77.31
-5.59
0
6
-202
0
0
-48.25
-51.86
0
7
-153.75
-51.86
0
48.25
-51.86
0
34
8
-76.44
-57.45
0
-77.31
-5.59
0
9
-73.56
-57.45
0
2.88
0
0
10
3.75
-51.86
0
77.31
5.59
0
11
52
0
0
48.25
51.86
0
12
3.75
51.86
0
-48.25
51.86
0
13
70
100
0
66.25
48.14
0
14
70
100
64
0
0
64
Задание управляющей программы
N00 G18 G91 G95 LF
N01 S1016 F2.16 M03 T01 LF
N02 G00 X-145 LF
N03 Z-30 LF
N04 G19 G01 Y-150 LF
N05 G00 Z+30LF
N06 G17 X+145 Y+150 LF
N07 M05 M00 LF
N08 S391 F0.3 M03 T02 LF
N09 G00 X-51 Y-35 LF
N10 G19 Z-45 LF
N11 G01 Y-110 LF
N12 G17 X-39 LF
N13 Y+90 LF
N14 X-149 LF
N15 Y-90 LF
N16 X+39 LF
N17 Y+90 LF
N18 G00 Y-90 LF
N19 G01 X+110 LF
35
N20 G18 G00 Z+15 LF
N21 G20 X+90 Y+145 Z+30 LF
N22 M05 M00 LF
N23 G19 G91 G95 LF
N24 S391 F0.3 M03 T02 LF
N25 G00 Z-64 LF
N26 G20 X-66.25 Y-48.14 Z-64 LF
N27 G17 G01 X-77.31 Y+5.61 LF
N28 G02 X-2.88 I-19.95 J-0.72 LF
N29 G01 X-77.31 Y-5.59 LF
N30 G90 G17 G02 X-153.75 Y-51.86 I-160 J0 LF
N31 G01 X-76.44 Y-57.45 LF
N32 G02 X-73.56 Y-57.45 I-75 J-37.5 LF
N33 G01 X+3.75 Y-51.86 LF
N34 G02 X+3.75 Y51.86 I0 J0 LF
N35 G00 X+70 Y+100 LF
N36 G19 G91 Z+64 LF
N37 M30 LF
36
Список литературы
1. Косилова А.Г. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 2 / Под ред.
А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. – Москва :
Машиностроение, 1986. – 496 с.
2. Байкалова В.Н., Колокатов A.M., Малинина И.Д. Расчет режимов резания при
точении. Методические рекомендации по курсу «Технология конструкционных
материалов и материаловедение». Москва : МГАУ, 2000. – 39 с.
3. Аршинов В.А., Алексеев Г.А. Резание металлов и режущий инструмент. –
Москва : Машиностроение, 1976. – 440 с.
4. Крылов, Е. Г. Расчет управляющих программ и проектирование механизмов и
узлов станков с программным управлением: учеб. пособие по курсовому
проектированию / Е. Г. Крылов, А. Л. Плотников. – Волгоград: ИУНЛ ВолгГТУ,
2011. – 96 с.
5. Справочник нормировщика–машиностроителя: в 2 т./Под ред. Е.М.
Стружестраха. – М.: ГОСИздат, 1961. – Т.2. – 892 с.
37
Приложение 1
38
Приложение 2
39