Разработка технологии обработки ступицы звездочки на ЧПУ

Ступица звездочки.docx

3 Технолого-експлуатаційний розділ
1 Розробка УП обробки деталі на верстаті з ЧПУ
Згідно завдання на дипломне проектування я розробляю питання наладки та обслуговування свердлильного верстата з ЧПУ.
Операція 015 свердлильна з ЧПУ.
- чавун С420 ГОСТ 1412-85;
- відливання після токарної обробки;
- обробка десятьох отворів 13Н9;
- верстат з ЧПУ мод. 2Р135Ф2;
1.1 Розробка операційної технології
Технологічний зміст операції :
Встановити деталь закріпити розкріпити зняти і відкласти.
Центрувати за програмою десять отворів витримавши розміри.
Свердлити за програмою чотири отвори витримавши розміри 148.
Зенкерувати за програмою шість отворів витримавши розміри 12 5 8.
Перевірити розміри 1 8 згідно норм контролю.
Укласти деталь в тару.
Призначаю оснащення і інструмент для виконання операції :
Конструкцію і габаритні розміри деталі.
Технологічну схему базування.
Необхідну точність обробки.
Прийнятий різальний інструмент звожу в таблицю:
Таблиця 3.1.1.1 – Прийнятий ріжучий інструмент.
Матеріал ріжучої частини
Свердло спіральне (зношене з під-точеною перемичкою)
Приймаю пристосування – оправку цангову
Таблиця 3.2 Прийнятий вимірювальний інструмент.
вимірювального інструмента
Параметри які контролюються
Штангенциркуль ШЦ-I – 0 125 – 01
Калібр-пробка ПР и НЕ
Калібр для контролю розташування отворів
Прийнятий міжопераційний припуск:
Розраховую операційні припуски на основні розміри деталі. Для розрахунку операційних припусків вибираємо табличні дані операційних припусків і послідовно додаємо їх до виконавчого розміру деталі.
Розрахунок веду в табличній формі.
Таблиця 3.3 Розрахунок межопеораційних розмірів
Розрахунковий розмір
Розрахунок припусків на отвір 13Н9
Зенкерування чистове
1.2 Розрахунок режимів різання
В якості початкових даних приймаю відомості викладені вищі.
Розрахунок веду згідно нормативів режимів різання приведених в довіднику Барановского Ю.В. «Розрахунок режимів різання».
Перехід 2: Центування.
Глибина різання t = 2мм.
Стійкість інструменту Т=80хв.
Швидкість різання Vтабл. = 25мхв.
Поправочні коефіцієнти:
К1 = 08 – враховує оброблюваний матеріал;
К2 = 105 – враховує матеріал інструменту і стійкість;
К3 = 10 – враховує умови праці.
Vрасч. = 2508105=2125мхв;
n2=100021253144=1692обхв.
Приймаю по верстату ncт2 = 1400 обхв. Код S12.
Vдейств. = 414003141000=1758мхв.
Sмин = 011400 = 140ммхвприймаю Sмин = 125ммхв. Код F12.
Довжина робочого ходу
Перехід 3: Свердління отворів 12мм.
Глибина різання t = 6мм.
Стійкість інструменту Т = 80хв.
Швидкість різання Vтабл. = 19мхв.
К1 = 08; К2 = 105; К3 = 10.
Vрасч. = 190810510=1596мхв;
n3=1000159631412=423обхв.
Приймаю за верстатом n3 = 355 обхв. Код S08.
Vдейств. = 314123551000 = 1338 мхв.
Sмин = 028355 = 994ммхв.
Приймаю Sмин = 100 ммхв. Код F11.
Lpx3 = 21+4+3= 28мм.
Перехід 4: Зенкерування отворів 13Н9.
Глибина різання t = 05мм.
Швидкість різання Vтабл. = 23мхв.
К1 = 08; К2 = 105; К3 = 10
Vрасч. = 230810510=1932мхв.
n4=1000193231413=473 обхв.
Приймаю за верстатом n4 = 500 обхв. Код S09.
Vдейств. = 500314131000 = 204 мхв.
Sмин = 035500 = 165ммхв.
Приймаю Sмин = 160 ммхв. Код F13.
tм4 = 35·4160=0875хв.
Сумарний час на операцію
Σtм= 0128+112+0875=2123хв.
Так як обробляються дуже малі діаметри то перевірку на потужність виконувати нецелісообразно.
Закріплюю за переходами позиції револьверної головки та коректори.
Перехід 4 – Т03 L03.
Розробка циклограми і опорних точок
Розробку циклограми виконую з урахуванням прийнятого змісту операції ріжучого інструменту та можливостей системи програмування 2Р22.
Виконуваного циклограму в координатах Х і Y.
Мал. 3.1.3Циклограма руху інструментів
Виконуючи рукопис УП я враховую зміст операції розраховані режими різання циклограми і опорні точки і можливості прийнятої системи ЧПУ 2П32.
:1 G82 TO1 LO S12 F12 M13 R0 Z400 X0 Y-6750 ПС
:5 G81 T02 L02 S08 F11 M13 R0 Z2800 X0 Y-6750 ПС
:9 G81 T03 L03 S09 F13 M13 R0 Z3500 X0 Y-6750 ПС
2 Розрахунок норми часу на операцію
Вихідні дані: Операція 020 Свердлильна з ЧПУ.
сталь 20Х13 ГОСТ 5632-72;
обробка чотирьох отворів 13Н9;
верстат моделі 2Р135Ф2;
спеціальне свердлильне переналагоджуване з механізованим приводом;
розмір партії деталей
сумарний машинний час
потужність електродвигуна верстата
Визначаю основний час:
де:tв.а. - допоміжний автоматичний час
tx.x - час холостих ходів
tсм – час зміни інструменту
tв.а = 033+012=045хв;
Тодіtо = 2123+045=2573хв.
Розраховую допоміжний ручний час
де: tу - час установки та зняття деталі
tопер - час зв’язаний з операцією
tопер= 004+003= 007хв;
4хв - включити верстат кнопкою;
3хв - відкрити-закрити захист;
Перемотку перфострічки не виконую – стрічка склеєна.
tизм - час виміру - перекривається основним та в розрахунок штучного часу не приймається;
Коефіцієнт що враховує час обробки партії деталей.
Кt.в = 1 відповідно допоміжний корегований час tв.к= 030хв.
Визначаю сумарну тривалість обробки партії деталей
Тпартии=2573+03120480=072зміни
tоп= tо+ tв.к=2573+03=2873хв.
Час обслуговування робочого місця
tобсл= 287310100 =0287хв.
tшт = tоп.к. + tобсл = 2873+0287=3160хв.
Підготовчо-завершальний час:
час на організаційну підготовку – 12хв;
час на наадку верстата інструментів пристосування:
). встановити зняти пристосування – 4хв;
). встановити зняти ріжучий інструмент - 3·15=45хв;
). встановити початкові координати – 13хв;
). встановити перфострічку – 1хв;
). перевірка УП в покадровому режимі – 6хв;
Штучно-калькуляційний час
tшт.к = tшт. + tп.з.Р
tшт.к. = 3160+ 288120 =34хв.
3.1 Підготовка верстата до роботи
Верстати на завод-замовник поступають упакованими в дерев'яні ящики; У окремій упаковці знаходяться електричні шафи гідростанція оснащення інструмент запчастини і пристосування для налаштування інструментів. На ящику проставлені номер а через дріб — загальне число ящиків упаковки.
Розпаковування верстата слід розпочинати з ящика № 1 в якому знаходиться супровідна документація для того щоб не виконати до ознайомлення з правилами розпаковування і транспортування верстата ніяких неправильних дій. Недотримання вказівок по транспортуванню верстата неуважне або зневажливе відношення до них можуть привести до ушкодження верстата до виведення його із ладу на тривалий годину або до втрати точності. Піднімати верстати дозволяється тросами і канатами (не ланцюгами) в місцях зіткнення тросів з частинами верстата слід прокласти спеціальні захисні матер'яні валики. Кут між тросами не повинний перевищувати 30°.
Важкі верстати встановлюють на спеціальні фундаменти а легші — безпосередньо на бетонному підлогу цеху. Неправильна конструкція або невірне виготовлення фундаменту призводить до виникнення вібрацій або до зміщення верстата на фундаменті і зрештою до втрати геометричної точності.
Міцність бетону в готовому фундаменті грубо може бути оцінена по звуку при ударах по ньому молотком.
Віброізоляцію верстатів легкої і середньої категорії з досить жорсткою станиною можна забезпечити установкою їх на пружних опорах наприклад віброопорах або віброізоляторах (профільних гумових килимках) безпосередньо на бетонній підлозі цеху. Цей верстат встановлюю на віброопорах.
Консервацію видаляють технічними салфетками змоченими в гасі. Потім металеві поверхні необхідно змастити тонким шаром олії.
Роботи по з'єднанню окремих частин верстата специфічні для кожної моделі і їх треба виконувати в строгій відповідності з інструкцією заводу-виготівника. Спочатку сполучають механічні вузли потім пристиковують вузли пневматики і гідравліки стикують електричні шафи і електронні пристрої. Після цього роблять заземлення верстата і електричне підключення його до трифазної чотирьохпровідної мережі змінного струму напругою 380220 В (з коливаннями + 10 — 15%) частотою 50 ± 1 Гц. Опір контуру не повинний перевищувати 4 Ом.
Після установки і підключення слідує уважно оглянути усі доступні місця. Необхідно переконатися у відсутності ушкоджень ізоляції і коротких замикань перевірити чистоту місткостей для олії надійність з'єднання трубопроводів. Якщо в якомусь з резервуарів збереглася заводська олія то краще всього провести аналіз який повинний встановити марку олії підтвердити відсутність в нім домішок і вологи. Усі індивідуальні точки змазування необхідно заповнити олією відповідно до карти і схеми змазування. Не слід поспішати з пуском верстата якщо він нещодавно переставлень в закрите приміщення оскільки необхідно дати
годину для просушування ізоляції дротів і обмоток двигунів. Мінімальний термін такої витримки різний поклад від вологості повітря і шмагай року: влітку в суху погоду — до діб взимку в серові погоду — до трьох діб.
3.2 Установка і наладка пристосування різального інструменту
Пристосування трикулачковий патрон оснащений пневматичним механізованим приводом базується на спеціальній плиті яка у свою чергу кріпиться до хрестового столу за допомогою болтів в Т-подібних пазах.
Наладка пристосування полягає в переустановленні кулачків на діаметр по якому закріплюється гальмівний шків.
Різальний інструмент базується в шпинделі за допомогою конусів Морзе. Шпиндель верстата виконаний з конусом Морзе №4. Якщо у інструменту хвостовик виконаний з конусом Морзе менше ніж в шпинделі застосовують різні перехідні втулки. В даному випадку вживані інструменти мають конус Морзе №2 отже перехідні втулки застосовую Морзе №2 на Морзе №4.
3.3 Введення правляючої програми та її редагування
Введення управляючої програми виконує налагоджувальник після перевірки правильності функціонування УЧПУ шляхом прогону тест - програми записаної на перфострічці. Потім у ФСУ встановлюється перфострічка з програмою обробки заданої деталі на цій операції. Програма прив'язується до оброблюваної деталі (до плаваючого нуля).
Налагоджувальник найчастіше відшукує положення нуля програми шляхом декількох проб; по карті наладки з' ясовує на якій відстані від оброблюваної поверхні заготівлі повинне розташовуватися початкове положення робочих органів (нуль програми) в це положення з великою часткою приближеності зміщує робочі органи відміряючи відстань між інструментом і заготовкою універсальними мерителями (лінійкою штангенциркулем). Щоб уникнути браку налагоджувальник дещо віддаляє по осі Z положення нуля програми від початку координат (інструмент від заготовки) проводить за програмою пробну обробку деяких поверхонь перевіряє результати обробки заміряя розміри оброблених поверхонь. За результатами пробної обробки і вимірів уточнює положення нуля програми шляхом зміни фактичного розташування робочих органів. Після повторної обробки налагоджувальник знову вносить поправку положення нуля програми. Переконавшись в правильності розташування нуля програми налагоджувальник робить скидання свідчень цифрової індикації і за допомогою кнопок віддає команди на переміщення робочих органів в нуль верстата. Що виникли свідчення цифрової індикації по кожній з осей відбивають відстані між нулем верстата і нулем програми.
Оцінивши хід виконання і результати обробки налагоджувальник дає укладення про можливе коригування програми. Може виникнути необхідність змінити ряд елементів технологічного процесу: порядок виконання переходів; базування і закріплення заготовки різальних інструментів режимів різання та ін. Зазвичай налагоджувальник передає свої рекомендації програмістові який здійснює коригування управляючої програми. Виготовляють нові програмоносії і повторно перевіряють програму.
4 Технічне обслуговування
4.1 Структура ремонтного циклу і його обгрунтування
Ремонтом називають роботи по відновленню справності устаткування.
Прийнята нині система передбачає два основні види планового ремонту (ПР) механічною і електричною частин верстатів з ЧПУ (двовидова структура): поточний і капітальний а також неплановий ремонт (HP) здійснюваний по потребі.
Поточний ремонт (ТР) — це плановий ремонт що виконується з метою гарантованого забезпечення працездатності устаткування до наступного ремонту і що складається із заміни або відновлення деталей з необхідним для цього об'ємом розбірних складальних і регулювальних робіт. Поточний ремонт проводять після напрацювання верстатом нормативного числа годинника оперативного часу.
Капітальний ремонт (КР) — це плановий ремонт що виконується з метою відновлення справності і гарантованого забезпечення працездатності до наступного капітального ремонту полягає у відновленні координації вузлів і первинних траєкторій їх взаємного переміщення при одночасному відновленні витраченого ресурсу устаткування.
До комплексу робіт по відновленню працездатності устаткування відносять один з видів непланового ремонту — аварійний ремонт (АР) викликаний дефектами конструкції виготовлення або ремонту верстатів порушенням правил їх технічної експлуатації.
Залежно від конкретних умов експлуатації допускається виконання середнього ремонту (трьохвидова структура).
Усі роботи по плановому ремонту треба виконувати аналогічно технічному обслуговуванню в певній послідовності утворюючи ремонтні цикли що повторюються. Ремонтний цикл характеризується тривалістю і структурою і завершується капітальним ремонтом.
Тривалістю ремонтного циклу (Тц.р.) називають число оперативного часу роботи верстата упродовж якого виконують усі ремонти що входять до складу циклу. Тривалість ремонтного циклу (ч) вертикально-сверлильного верстата з ЧПУ моделі 2Р135Ф2 визначаємо по формулі:
Тц.р = 16800·Км·Кт·Ки·Кмс·Кв;
Км - оброблюваний матеріал - чавун Км = 075;
Кт - клас точності - Н Кт = 1;
Ки - вживаний інструмент - лезвійний Ки = 1;
Кмс - маса верстата – 5т Кмс = 1;
Кв - порядковий номер планованого ремонтного циклу Кв = 1;
Тц.р = 16800·075·1·1·1·1= 12600годин;
4.2 Основні види робіт по ТО верстата
До технічного обслуговування відносять роботи по підтримці працездатності верстатів і машин при зберіганні транспортуванні підготовці до використання і використанні. Технічне обслуговування включає також нагляд за правильним устаткуванням приміщення в якому верстат експлуатуватимуть. Разом з плановими обов'язковими роботами технічне обслуговування включає також роботи що виконуються при виникненні випадкових відмов.
Різні види робіт по технічному обслуговуванню механічної електричної і електронної частин верстата виконують слюсарі-ремонтники електрики електронщики оператори мастильники. Налагоджувальник повинен уміти виконувати усі види робіт по плановому і неплановому технічному обслуговуванню які покладені на перерахований персонал.
Функції мастильника може виконувати слюсар комплексної бригади. При щозмінному профілактичному огляді (Ов) на початку зміни оператор перевіряє зовнішнім оглядом відсутність ушкоджень що перешкоджають пуску верстата і правильності функціонування усіх систем. Черговий слюсар упевняється у відсутності вібрацій шумів нагріву підшипників перевіряє тиск в системах відсутність витоків олії справність обгороджувань. Черговий електрик перевіряє температуру підшипників і обмоток електродвигунів справність пускової апаратури і заземлення. Впродовж зміни чергові слюсар електрик і електронщик виконують щозмінні огляди по своїх спеціальних графіках без зупинки устаткування. В процесі щозмінних оглядів проводять заміну найбільш швидкознашивающіхся деталей і елементів верстатів і УЧПУ і при необхідності - профілактичне регулювання.
Плановий огляд (О) виконують відповідно до графіку з метою перевірки стану вузлів і облаштувань верстата отримання і накопичення інформації про знос деталей необхідною для підготовки майбутніх ремонтів. Плановий огляд здійснюють через певне число годин роботи верстата як правило без розбирання вузлів. Перевіряють міцність і щільність нерухомих з'єднань стан тих що направляють натягнення пружин справність обмежувачів перемикачів упорів обгороджувань; стан мастильної системи і гідравліки. Виявляють зношені деталі що вимагають заміни при найближчому плановому ремонті.
Через кожні 500 годин роботи перевіряють значення живлячої напруги оглядають заземлення потім заміряють мікроомметром М-246 і мостом опорів М-316 перехідний опір кожного із стиків частин заземлення (допускається не більше 0005Ом) і опір шини заземлення від УЧПУ до контура заземлення (допускається не більше 01 Ом).
У керівництві по обслуговуванню верстатів з ЧПУ приведені схеми змазування з наочною вказівкою місць змазування вживаних мастильних матеріалів способів і періодичності їх внесення а також карта змазування в якій перераховані місця змазування згруповані по однаковій періодичності з вказівкою сортів мастильних матеріалів.
Профілактичне регулювання механізмів заміну швидкознашивающихся деталей і повторне підтягування кріпильних з'єднань виконують для підтримки первинної продуктивності точності і безпеки умов роботи на верстаті що погіршуються по мірі зношування і деформації окремих деталей і елементів а також для попередження прогресуючого зношування запобігання поломкам деталей і ушкоджень з ними зв'язаних.
3.4 Вибір механізмів і оснащення для ТО і ремонту верстата
Для підвищення продуктивності якості виконуваних робіт полегшення робіт по ТО і ремонту устаткування застосовують різне устаткування.
При виконанні робіт по технічному обслуговуванню устаткування застосовують:
- набіри оправлянь оснащення для перевірки верстатів на геометричну точність;
- набір слюсарного інструменту;
- вимірювальний інструмент - штангенциркуль індикатори мікрометри прилади електровимірювань;
- пересувні верстаки з лещатами і набором пристосувань і іншого оснащення;
- механізований інструмент - електродрилі пневмоинструмент;
- заправні станції для поповнення і заміни мастильних матеріалів;
- збиральні машини технічні пилососи для підтримки чистоти;
При виконанні ремонтних робіт використовують:
- устаткування для забарвлення відремонтованого устаткування;
- гальванічне устаткування - при необхідності;
- мийні ванни машини - для миття деталей верстатів;
- зварювальне устаткування - для наплавлення поверхонь проведення зварювальних робіт;
- підйомно-транспортні механізми необхідні для демонтажу верстата його розбирання і зборки;
- верстатне устаткування при ремонті базових деталей верстатів при виготовленні запасних деталей.

Деталь.cdw