РПЗ (Технологический процесс изготовления буровой коронки), страница 4

2.9 Маршрутный технологический процесс обработки детали

2.10 Расчет режим резания

Деталь – коронка буровая. Материал : Сталь 30ХН2МА. Заготовка: прокат горячекатаный круглый.

Операция 035: свесвелильно-фрезерно-расточная, оборудование фрезерный обрабатовающий центр с ЧПУ модели ГФ3171М c АСИ Режущий инструмент – сверло Ø11 мм из стали 9ХС.

Содержание операции: просверлить отверстие Ø мм.

Обработку выполняют с охлаждением.

Переход 1. Припуск составляет 5,5 мм, поэтому глубину резания принимают равной припуску Припуск снимаем за один рабочий ход.

Для подача на оборот [4] .

Поправочные коэффициенты на подачу при сверлении стали V группы [4] :

- коэффициент на глубину сверления (7D) ;

- коэффициент на жесткость технологической системы (высокая) ;

- коэффициент на материал режущего инструмента ;

- коэффициент на отверстие ;

- коэффициент на группу обрабатываемого материала

Расчетное значение подачи:

0,16*0,7*1*1*1*1=0,112 мм/об.

Табличное значение скорости при и составляет

32 м/мин [4].

Поправочные коэффициенты на скорость при сверлении стали V группы [4] :

- коэффициент обрабатываемости ;

- коэффициент на материал инструмента ;

- коэффициент на отверстие (сквозное) ;

- коэффициент на глубину сверления (7D) ;

- коэффициент на условие обработки ( со смазывающе-охлаждающей жидкостью)

;

Расчетное значение скорости резания

Расчетная частота вращения

=634 об/мин.

Основное время:

2.11 Выбор средств технологического оснащения. Выбор модели оборудования для механической обработки заготовки.

Станок токарно-винторезный модели ТС-30 разработанный на базе токарно-винторезного станка модели 1К62 предназначен для выполнения самых разнообразных токарных работ, в том числе для нарезания резьбы: метрической, дюймовой, модульной, питчевой и архимедовой спирали. В таблице ниже приведены некоторые характеристики станка:

Фрезерный обрабатывающий центр с ЧПУ модели ГФ3171МС с АСИ

Станки предназначены для многооперационной обработки деталей сложной конфигурации из стали, чугуна, цветных и легких металлов, а также других материалов. Наряду с фрезерными операциями на станках можно производить точное сверление, растачивание, зенкерование и развертывание отверстий.

Большая мощность привода главного движения, широкий диапазон подач и частот вращения шпинделя, высокая жесткость конструкции станков позволяют применять фрезы, изготовленные из быстрорежущей стали, а также инструмент, оснащенный пластинками из твердых и сверхтвердых синтетических материалов.

Станки оснащены трех-(четырех) координатным устройством ЧПУ и следящими электроприводами подач, что позволяет производить обработку сложных криволинейных поверхностей.

Станки выпускаются в различных исполнениях по напряжению и частоте питающей сети. Поставляются запасные части.

Станки комплектуются системами ЧПУ NC-210, NC-200, NC-110, FMS-3000, 4СК, МАЯК, SINUMERIC-802D.

По желанию заказчика станки могут быть оснащены любыми другими системами ЧПУ.

Основные преимущества станков:

- Более высокие верхний предел частот вращения и мощность шпинделя позволяют эффективно использовать современный режущий инструмент, оснащенный пластинками из сверхтвердых композиционных материалов.

- Увеличение скорости быстрых перемещений и рабочих подач делает станок более производительным.

- Реверсивный привод главного движения обеспечивает технологическую возможность нарезание на станке резьб метчиками без применения специального патрона.

- Отсутствие подвижной консоли позволяет устанавливать на столе станка заготовки значительно большей массы.

3. Исследование износа режущего инструмента

3.1 Постановка задачи исследования и анализ применяемых решений

Сверление – вид механической обработки материалов резанием, при котором с помощью специального режущего вращающегося инструмента сверла, получают отверстия различного диаметра и глубины, или многогранныеотверстия различного сечения и глубины. Все инструменты при работе испытывают нагрузки, сверло не исключение. Процесс резания материалов происходит в условиях повышенных температур и существенных давлений в зоне резания. При этом инструмент изнашивается, а его режущая кромка занимает новое положение, вызывая погрешность обработки. В зависимости от конкретных условий режущая кромка может округляться, выкрашиваться, скалываться. Этот процесс протекает непрерывно в течении всего периода стойкости инструмента. Во многих случаях зависимость износа И от пути l резания представляется кривой, показанной на рис.6

Рис.6

Как правило, износ режущего инструмента влияет на точность обработки более существенно, чем другие составляющие. Поэтому во многих случаях инструмент регулируют в ходе его эксплуатации за период стойкости.

При сборке изделия «Буровая коронка», а именно при запрессовки зубков в корпус коронки, сталкиваются с проблемой резкого возрастания усилия запрессовки, при построение графиков зависимости силы запрессовки P от глубины запрессовки H становится заметно, что с возрастанием силы запрессовки уменьшается глубина рис.7

Рис.7

При измерение диаметра отверстия в различных сечения вдоль оси отверстия диаметр стал уменьшаться, дальнейшем изучении этого явления стало ясно, что постепенное увеличение силы и уменьшение глубины запрессовки вызвано отклонением формы отверстия от заданного, что в свою очередь как раз связанно с износом режущих кромок инструмента. При обработке множества отверстий одним инструментом форма отверстия начинает изменяться и принимать вид представленный на рис.8

Рис.8

Перед мной была поставлена задача рассмотреть износ и расчитать максимальное количество отверстий без замены или переточки сверла, чтобы уложиться в заданный конструктором допуск на размер отверстие.

3.2 Обзор технологических методов обеспечения качества изделий для выполнения задачи исследования

На заводе обработку отверстий под установку зубков обрабатывают одним инструментом – сверлом. Я же предложил иной способ получения данных отверстий с помощью трех инструментов – сверло, зенкер, развертка. То есть износ сверла может превышать 2мкм, а износ последнего инструмента – развертки не должен превышать 2мкм, он то как раз и обеспечивает точность размера и формы.

Для определения размерного износа используют формулу:

Где – нормальный износ; d– диаметр отверстия; l–глубина сверления; n–количество отверстий; S–подача.

Нам необходимо определить количество отверстий n, которое можно обработать без переточки сверла укладываясь в допуск, то есть .

Выразим из формулы n:

Зная все значения, рассчитаем значения n:

Получаем, что на заводе после обработки 12 отверстий, необходима перезаточка или замена инструмента, так как отверстие полученного размера перестанет удовлетворять допуску.

Но в моей работе заданную точность обеспечивает другой инструмент – развертка. Рассчитаем количество обработанных отверстий для развертки, учитывая что износ развертки минимум в 5 раз меньше износа сверла.

Так же рассчитаем количество обработанных отверстий до предельного износа сверла, :