Лекционный курс для специальности МТ7, страница 15

Многоместные схемы обработки с раздельной обработкой заготовок можно считать наиболее производительными, т.к. они позволяют перекрыть время установки-снятия заготовки основным временем обработки. В то время когда одни заготовки обрабатываются - другие снимаются и устанавливаются следующие.

Последовательная многоместная многоинструментная обработка

t₀ - по лимитирующему переходу

Параллельно-последовательная многоместная обработка /одно-многоинструментная/.

шатун

Наиболее благоприятные условия для перекрытия/совмещения/ элементов оперативного времени создаются при реализации многоместных схем с непрерывной установкой деталей

Шлифовальный

круг

Шлифовальный

круг

Зона загрузки - разгрузки

Схемы многоместной параллельно - последовательной обработки с непрерывной установкой заготовок.

Заг-ка

Такие схемы осуществляются на станках с непрерывно вращающимися/движущимися столами или барабанами. В этом случае: полностью перекрывается временем обработки

Все возможные остальные схемы представляются промежуточными по t_всп. , которое в вел-не t_шт может составлять до 30-80% /чаще 40-60%/. Время установки-снятия t_ус в величине t_всп может составлять 25-60%. Следовательно, в первую очередь необходимо уменьшить t_ус , т.е. с одной стороны установки вести максимум обработки /станки с ЧПУ, ОЦ/.

Качественная характеристика

Приведенные структурные формулы основного времени операций дают качественную характеристику схем станочных операций, показывающую возможности совмещенного и раздельного выполнения переходов.

Однако определяемые одной структурной формулой основного времени схемы в действительности значительно отличаются друг от друга. Отсюда вытекает необходимость в количественной характеристике схем построения операций, дающей понятие о степени совмещенности переходов во времени:

Таким показателем в известной степени может служить коэффициент совмещения основного времени, - меняется от “0” до “1”

где t_о - основное неперекрываемое время операции, входящее в штучное время; и - сумма элементов основного времени всех переходов n, входящих в операцию.

Величина k_co изменяется в пределах от 0 до 1. Чем в большей степени совмещаются переходы основного времени, тем меньше величина k_co. Операцию в целом можно характеризовать коеффициентом совмещения оперативного времени:

г
де: t_n - основное неперекрываемое время операции, входящее в штучное время;

-
сумма всех элементов n вспомогательного времени операции.

Однако совмещение переходов во времени в результате увеличения числа инструментов в наладке целесообразно до тех пор, пока это способствует повышению производительности труда; чрезмерное же увеличение числа инструментов часто приводит к снижению сменной выработки станков. Это связано с неизбежным снижением скорости резания и увеличением затрат времени на регулировку и под наладку инструментов в течение смены. Поэтому при проектировании станочных операций должен быть решен сложный вопрос об оптимальной концентрации операций.

и регул

Здесь показан характер зависимости затрат времени от числа инструментов в наладке. Сростом числа инструментов интенсивность снижения времени обработки падает, а затем время начинает возрастать. Нецелесообразность чрезмерного увеличения числа инструментов определяется тем, что t₀ оказывается меньше , чем t_ус инструмента.

Более сложные наладки осуществляются на более дорогом оборудовании и оснастке. За схемами обработки скрываются станки, приспособления, инструментальные наладки.

Технологические операции автоматической линии /к/сер и масс. пр-во/ характеризуется большой концентрацией переходов, построенные по параллельным /параллельно-последовательным/ схемам. /t_всп - включает только t_{перемещения} заготовки в следующую позицию и время отвода и подвода инструментов/.

Проектирование операций для станков с ЧПУ /серийное и м/серийное пр-во/ включает этапы: технологический (+траектории движения инструментов), математической подготовки (координаты опорных точек) и подготовка управляющих программ (кодирование и запись на программоноситель).

Обычно выбор схем построения операций делается между немногими схемами, т.к. большинство из них отпадает в зависимости от характера производства и конструктивных особенностей деталей.

Выбрав схему приступают к проектированию наладки, определяют настроечные размеры, выбирают режимы резания, инструменты /марки материала/ и определяют ожидаемую точность обработки.

Настроечный размер устанавливают так, чтобы число подналадок за период стоикости инструмента было наименьшим при гарантии исключения брака, т.е. с учетом износа режущего инструмента и упругих отжатий элементов технологической системы.

ΔU-износ инсрумента

Вследствие явления копирования наибольшие и наименьшие действительные размеры поверхностей после обработки получаются соответственно из заготовок с наибольшими и наименьшмим действительными размерами:

Фреза

настройки

a_max / a_min – размеры заготовки b_max/b_min – размеры готовой детали

Следовательно, явление копирования, определяемого величиной снимаемого припуска (t_min/max) и возникающими при этом силами P_{y min/max} , логично характеризовать величиной отжатия технологической системы “y_min” при максиамльной жесткости /т.е.величиной всегда присутствующей/. Тогда настроечный размер будет:

• при односторонней наружной обработке:

• при диаметральной обработке наружной поверхности:

Настроечный размер не учитывает геометрических неточностей оборудования и температурных факторов обработки.

Методика назначения режимов обработки на операцию /последовательность/.

1. вначале определяют глубину резания (t) на основе расчетов припусков: в расчет берутся максимальные значения z_max.

2. выбор подачи (S) -max. допустимую - с учетом требуемой чистоты и точности обработки: по нормативам или расчетам. Например: S=CD^0,5 от материала детали

3. определение скорости резания (V) - по стойкости режущей части инструмента, по формулам:

Т
- стойкость в минутах

С₁ - коэф зависящий от вида материала. Далее определяется число оборотов

При многоинструментной обработке не предоставляется возможность обеспечить каждому инструменту свою подачу и скорость резания. Подача устанавливается общая для всех инструменитов /лимитирующая/; число оборотов шпинделя может так же выбираться единое.

Определение ожидаемой точности обработки (производится аналитическим путем /см. “раздел точность в машиностроении”/.

После выбора режимов производится определение t_шт - норма штучного времени на операцию.

Т.е.: t_o=f(режимы, геометрические параметры)

t_всп - по нормативам; t_о+ t_всп= t_оп;

По тарифно-квалификационным справочникам определяется разряд рабочего.

§11 Определение припусков на обработку, промежуточных размеров (на каждую операцию) и размеров заготовки.

Припуск - слой металла, удаляемый в процессе механической обработки в целях получения заданного качества и точности.

Промежуточный припуск - слой металла, удаляемый на данном переходе обработки (разность размеров на двух смежных переходах обработки).

Общий припуск - разность размеров заготовки и готовой детали.

Увеличенные припуски - переход материала, введение дополнительной обработки, увеличение трудоемкости.

Уменьшенные припуски - не обеспечивают удаление деффектных слоев металла.

Зная припуск на каждый переход обработки, можно определить размеры (min/max) на каждый переход, а в итоге определить размеры заготовки, по которой и будет изготавливаться штамп,модель.

Различают два метода определения припуска:

1. расчетно- аналитический (разработан в МГТУ)

2. по минимальной стружке (нормативный) - завышенный припуск.

Рассмотрим кратко рассчетно-аналитический метод определения припуска:

z

a

а - размер на предыдущем переходе обработки;

в - размер на данном переходе обработки;

z=(а-в) - припуск на обработку ассиметричной поверхности;

2z =(в-а) - припуск на симметричную поверхность или 2r=(b-a) .

По данному методу определяется минимальный припуск на обработку:

Z_min = f(_i-1; _i; Rz_i-1; T_i-1) - структурная формула Z_min :

_i-1 - прстранственная погрешность в расположении обрабатываемой поверхности относительно базовых поверхностей (т.е. получена на предыдущем переходе).

ρ_i-1



МАПР

_i - погрешность установки на данном i-переходе обработки от ₃ и _n или _{выверки} (МИПР) :

ε_i=( ε_з²+ ε_п²)^0.5

Rz_i-1 - высота неровностей, полученная на предыдущем переходе обработки:

T_i-1 - глубина деффектного слоя металла, полученная на предществующем этапе обработки.

Таким образом:

• глубина или величина минимального припуска (Z_{i min}) при ассиметричной обработке плоскости будет: Z_min = (_i-1 + _I) + (Rz_i-1 + T_i-1);

• при обработке с двух сторон /двух плоскостей/:

2Zi min = 2[(i-1 + I) + (Rzi-1 + Ti-1)];

• п
  ри обработке тел вращения (нар. или внутр

• Частные случаи этой формулы:

1. обработка в центрах или бесцентровое шлифование: - _i исключается из формулы т.к. она равна 0 (нулю): 2Z_{i min} = 2[_i-1 + Rz_i-1 + T_i-1];

2. развертывание плавающим ин-том (или протягивание) - увод оси _i-1 не исправляется, а _I не имеет места: 2Z_{i min} = 2[Rz_i-1 + T_i-1];

3. суперфиниширование (или полирование) цилиндрической поверхности - припуск определяется только высотой Rz_i-1, т.е. 2Z_{i min} = 2_*Rz_i-1 ;

4. при обработке без выдерживания размера (“как чисто”) - припуск определяется величинами [Rz_i-1 + T_i-1], которые надо удалить и погрешностью формы этой поверхности, которая равна ј(IT_заг) : Z_{i min} = [Rz_i-1 + T_i-1] + ј(IT_заг).

5. при шлифовании термообработанных заготовок - надо сохранить T_i-1 , тогда:

Нормативный метод расчета припусков на обработку (метод минимальной стружки)