Общие положения и исходные данные для разработки карты наладки

Индикатор а - скобы, б - пробки

Микрометры обеспечивают измерение диа­метров и линейных размеров с точностью до 0,01 мм. Индикаторы устанав­ливаются обычно на стойках и служат как для измерения размера детали, так и для определения погрешностей формы и расположения поверхностей.

Основным техническим документом, по которому наладчик осуществля­ет наладку автомата или полуавтомата на изготовление заданной детали, является карта наладки (см. табл. 5.3). Карта наладки включает в себя чертеж изготовляемой детали, данные о заготовке, о разработанном технологическом процессе обработки, режущих инструментах, режимах резания, вспомо­гательной оснастке и измерительных инструментах. Она содержит также цифровую информацию, не­обходимую для проектирования кулачков и копи­ров, для расстановки упоров, переключающих ко­нечные выключатели системы

управления, данные о числах зубьев сменных зубчатых колес, числах оборотов в минуту шпинделя на разных переходах, времени обработки заготовки и др.

Исходным документом для составления карты наладки является чертеж детали, который опре­деляет форму, размеры и качество обработки , например (рис. 5.15). На чертеже детали указывают: все размеры с допустимыми отклонениями, заданными либо ци­фрами, либо условным обозначением посадок; то­чность геометрической формы детали (конусность, эллипсность, биение торцов и др.); класс шерохо­ватости обрабатываемых поверхностей; название детали; марка материала; вид термической обработки, если она необходима, и

Рис. 5.15. Чертеж другие технические условия. Составление и расчет карты детали наладки производится технологом, который должен выбрать и разработать оптимальный технологический процесс обра­ботки заготовки заданной детали с получением максимально возможной производительности и заданного качества обработки.

Общая характеристика работ при составлении и расчете карты наладки. При составлении и расчете карты наладки технолог должен выполнить комплекс работ, которые можно условно сгруппировать в три этапа: тех­нологическая подготовка карты наладки, расчет всей цифровой информа­ции и заполнение таблицы карты наладки, проектирование кулачков, копиров, вспомогательной оснастки, разработка схемы установки упоров и др.

На первом этапе выполняется весь комплекс работ по технологической подготовке карты наладки, включающий в себя выбор автомата или полу­автомата, выбор заготовки, разработку технологического процесса обра­ботки детали, подбор и расстановку на суппортах и в приспособлениях не­обходимых режущих инструментов, расчет и выбор режимов обработки» подбор державок и вспомогательной оснастки.

На втором этапе на основе разработанного технологического процесса обработки заготовки выполняется комплекс работ, связанных с расчетом цифровой информации, необходимой для проектирования кулачков, копи­ров, определения схемы расстановки упоров, а также используемой непо­средственно при наладке автомата или полуавтомата. Все данные заносятся в таблицу карты наладки. В конце этого этапа строится циклограмма ра­боты автомата или полуавтомата.

На третьем этапе на основе рассчитанной цифровой информации, зане­сенной в таблицу карты наладки, производится проектирование и вычерчи­вание рабочих чертежей всех кулачков или копира, а также определение схемы расстановки упоров, воздействующих на конечные электрические вы­ключатели или гидравлические золотники системы управления автомата» или полуавтомата.

Технологическая подготовка карты наладки. Выбор автомата или полуавтомата для обработки заготовки заданной детали производится на основе анализа чертежа детали (ее размеров, тру­доемкости изготовления и др). и анализа технических данных самих авто­матов и полуавтоматов. В результате выбирается тот автомат или полуавто­мат, который при обеспечении заданного качества обработки обеспечит максимальную производительность.

При выборе заготовки необходимо стремиться к тому, чтобы ее размеры и форма были как можно ближе к форме и размерам детали. Это обеспечит минимальный расход материала и снизит себестоимость детали, а также со­кратит количество материала, уходящего в стружку, что повысит произ­водительность работы автомата или полуавтомата.

Разработка технологического процесса обработки с указанием всех пе­реходов является наиболее ответственной частью не только на этом этапе, но и вообще при составлении и расчете карты наладки. От того, насколько рационально составлен технологический процесс обработки, зависит ка­чество изготовления и производительность обработки. Технологический процесс обработки должен быть составлен с учетом особенностей и с макси­мальным использованием всех возможностей выбранного автомата или полу­автомата, применяемых режущих инструментов и другой оснастки.

При разработке технологических процессов обработки необходимо соблюдать следующие основные правила:

1. Производить максимально возможное совмещение рабочих и холос­тых операций. Увеличивать число одновременно работающих режущих инструментов.

2. Не допускать совмещения черновых и чистовых операций, исключая те случаи, когда данное совмещение не приводит к снижению качества обработки. Наиболее тяжелые (обдирочные) операции выполнять первыми с более жестких суппортов, а чистовые операции последними.

3. Обточку точных фасонных поверхностей производить двумя резца­ми — черновым и чистовым. Это также повышает стойкость резцов.

4. Не допускать резкого уменьшения жесткости обрабатываемой заго­товки путем проточки глубоких канавок до окончания всей обработки, так как заготовка (деталь) может отломиться. Это особенно важно, если в конце обработки производится нарезание резьбы.

5. Для повышения точности обработки суппорту с режущим инструментом в конце рабочего хода давать выдержку без подачи на время 2 - 5 обо­ротов шпинделя.

6. Сверление отверстий малого диаметра производить с предваритель­ной зацентровкой, во время которой при необходимости можно снимать внутреннюю фаску.

7. Сверление глубоких отверстий малого диаметра для улучшения ус­ловий охлаждения сверла и удаления стружки производить за несколько вводов сверла. При первом вводе рекомендуется сверлить на глубину трех диаметров, при втором на глубину двух и при третьем на глубину одного диаметра обрабатываемого отверстия.

8. Сверление ступенчатых отверстий для сокращения времени обработ­ки и улучшения условий выхода стружки производить сначала сверлом большого диаметра, затем сверлом меньшего диаметра.

9. Для обеспечения строгой концентричности наружных и внутренних, а также ступенчатых поверхностей детали их окончательную обработку сле­дует проводить на одной позиции.

10. Распределять операции обработки на многошпиндельных автома­тах и полуавтоматах последовательного действия так, чтобы продолжитель­ность обработки на каждой позиции была по возможности одинакова.

11. Наиболее длительные (лимитирующие) операции разбивать между двумя или тремя позициями, если это не ухудшает качества обработки. В противном случае предусмотреть в последней позиции окончательный общий проход одним инструментом.

12. Проверять, чтобы была исключена возможность столкновения дер­жавок и режущих инструментов, особенно при совмещенных операциях.

Разработка технологического процесса обработки производится на осно­ве паспортных данных выбранного автомата или полуавтомата с учетом, его наладочных размеров и имеющейся нормальной вспомогательной оснаст­ки и специальных приспособлений. Однако это не исключает при необхо­димости возможность проектирования специальной оснастки и дополнитель­ных приспособлений.

Принятый технологический процесс обработки вычерчивается в виде последовательного ряда всех переходов обработки (см. табл. 5.3.). На эскизах всех переходов должны быть подробно показаны все режу­щие инструменты, державки, приспособления, что необходимо для провер­ки правильности их установки в соответствии с наладочными размерами ав­томата или полуавтомата. Все эскизы переходов изображают в момент окон­чания рабочего хода инструментов, что удобно для расчета величин ходов суппортов и для проверки возможности столкновения державок и режущих инструментов (особенно для совмещенных операций). На эскизах перехо­дов проставляются размеры, определяющие положение режущих инструмен­тов или их державок относительно шпинделя и других державок, это может понадобиться в дальнейшем при проектировании кулачков и другой оснас­тки.

В соответствии с разработанным технологическим процессом обработки производится выбор необходимого режущего инструмента с указанием его конструкции и материала и расстановка его на суппортах с подбором соот­ветствующих державок, приспособлений и другой вспомогательной оснастки.

Выбор скорости резания и подачи производится по специальным спра­вочникам или по таблицам, приведенным в паспорте автомата или полуав­томата, в зависимости от материала обрабатываемой детали, режущего инструмента, глубины резания, стойкости режущего инструмента, шеро­ховатости обрабатываемой поверхности и других параметров.

В фасонно-отрезных автоматах, автоматах продольного точения, много­резцовых полуавтоматах, горизонтальных многошпиндельных автоматах и других, где число оборотов шпинделя в течение всей обработки постоянно, v и n_шп выбираются минимальными из всех полученных значений. Получен­ные значения п_шп корректируются по паспорту, исходя из возможности на­стройки автомата или полуавтомата.

В токарно-револьверных автоматах, в копировальных и многорезцово-копировальных полуавтоматах, в вертикальных многошпиндельных по­луавтоматах последовательного действия и других, где число оборотов шпинделя на отдельных переходах или позициях изменяется, n_шп выбира­ется конкретно для каждого перехода или для каждой позиции. Внутри каждого перехода или позиции обработка проводится при постоянном числе оборотов шпинделя.

Величины подач s, выбранные для каждого режущего инструмента, кор­ректируются только в случае, если инструменты установлены на общей державке и подаются от одного кулачка. Это имеет место на токарно-ре­вольверных автоматах, многорезцовых полуавтоматах и др. В данном слу­чае выбирается меньшее значение s.

Операции нарезания резьбы и сверления отверстий малого диаметра имеют некоторые особенности в определении п_шп и s,

Нарезание резьбы на токарных автоматах и полуавтоматах может про­изводиться тремя методами .

При первом методе вращается только обрабатываемая заготовка. Свинчивание плашки или метчика производится при обратном вращении шпинделя с деталью. При нарезании резьбы п_шп определяется по формуле (5.1), а при свинчивании п_шп берется в 2 - 5 раз больше, чем при нарезании резьбы (см. табл. 5.3).

n_эл∙= n_шп (5.1)

При втором методе обрабатываемая заготовка и плашка вращаются в одну сторону, но плашка вращается быстрее, обгоняя деталь и нарезая на ней резьбу. Величина обгона определяется скоростью резания. Например, получили, что n_шп = 2000 об/мин, а скорость резания при на­резании резьбы М6 v_нр = 8 м/ мин. Если бы нарезание резьбы шло по первому методу, то n _нр=425 об/мин. Но при нарезании резьбы методом обгона плашке необходимо дать вращение в сторону вращения шпинделя с числом оборотов

n_пл= n_шп + n_нр. (5.2)

Отсюда получаем, что n_пл = 2000 об/мин + 425 об/мин = 2425 об/мин.

При третьем методе, который применяется, например, на горизонтальных многошпиндельных автоматах и полуавтоматах, обрабатываемая заго­товка и плашка вращаются в одну сторону, но плашка вращается медленнее, отставая от заготовки и нарезая при этом на ней резьбу. Величина отстава­ния определяется скоростью резания. Число оборотов в минуту винторез­ного шпинделя в этом случае определяется по формуле

n_{пл рез}= n_шп – n_{рез.отн.}, об/мин. (5.3)

Свинчивание плашки происходит за счет обгона детали.

Подача резьбонарезного инструмента производится только до его «за­кусывания» и нарезания первых витков. Дальше подача инструмента кулач­ком прекращается и он перемещается вперед, навинчиваясь на заготовку.

При сверлении отверстий малого диаметра на выбранной скорости ре­зания шпинделю необходимо давать очень большое число оборотов, что ли­бо лимитируется другими операциями на данном переходе, либо вообще не может быть настроено на автомате. В этом случае применяется быстросверлильное приспособление , позволяющее получить заданную скорость резания благодаря вращению сверла и обрабатываемой заготовки навстречу друг другу. Пусть при сверлении отверстия диаметром 3 мм со скоростью резания v = 40 м/мин получили п_св= 4246 об/мин, а число оборотов шпинделя на данном переходе обработки равно n_шп = 800 об/ мин. Тогда для получения заданной скорости резания шпиндель приспособления со сверлом необходимо вращать в другую сто­рону с числом оборотов n_шп.св=n_св–n_шп = 3446 об/мин.

Величина подачи сверла в этом случае определяется по формуле

s_св= s, (5.4)

где s — подача при сверлении, определенная по таблицам режимов реза­ния, мм/об.

Все данные, выбранные и рассчитанные на первом этапе, заносятся в соответствующие графы карты наладки.

Расчет цифровой информации карты наладки. Величина рабочих ходов суппортов с режущими инструментами _р-х (рис. 5.16) определяется по формуле

h_к=l_р.хi_рыч (5.6)