Выбор станочного оборудования является одной из важнейших задач при разработке технологического процесса механической обработки заготовки. От правильного его выбора зависит производительность изготовления детали, экономное использование производственных площадей, механизации и автоматизации ручного труда, электроэнергии и в итоге себестоимость изделия.
В зависимости от объёма выпуска изделий выбирают станки по степени специализации и высокой производительности, а также станки с числовым программным управлением (ЧПУ), многоцелевые станки (МЦС), способные совмещать в одной технологической операции разнообразные методы и виды обработки.
Выбор каждого вида станка должен быть экономически и технически обоснован.
При выборе необходимо дать краткое описание моделей станков, применяемых в технологическом процессе, указать предпочтение выбранной модели станка по сравнению с другими аналогичными.
Характеризуя выбранные модели станка, можно ограничиваться краткой их технической характеристикой. Если выбранные станки специальные или специализированные, то следует описать их принципиальную схему.
При выборе станочного оборудования необходимо учитывать следующее:
- характер производства;
- методы достижения заданной точности при обработке;
- необходимую сменную (или часовую) производительность;
- соответствие станка размерам детали;
- мощность станка;
- удобство управления и обслуживания станка;
- габаритные размеры и стоимость станка;
- возможность оснащения станка высокопроизводительными приспособлениями и средствами автоматизации и механизации;
- кинематические данные станка (диапазоны подачи, частота вращения шпинделя и т.д.).
При выборе станочного оборудования необходимо также учитывать современные достижения отечественного и мирового станкостроения.
Выбор приспособления. При разработке технологического процесса механической обработки заготовки необходимо правильно выбрать приспособления, которые должны реализовывать назначенную ранее схему базирования с заданной точностью, способствовать повышению производительности труда, ликвидации предварительной разметки заготовки и выверки их при установке на станке.
Применение станочных приспособлений и вспомогательных инструментов при обработке заготовок даёт ряд преимуществ: повышает качество и точность обработки деталей; сокращает трудоёмкость обработки заготовок за счёт резкого уменьшения времени, затрачиваемого на установку, выверку и закрепление; расширяет технологические возможности станков; создаёт возможность одновременной обработки нескольких заготовок, закреплённых в общем приспособлении.
Выбор станочного приспособления должен быть основан на анализе затрат на реализацию технологического процесса в установленный промежуток времени при заданном числе заготовок. Правила выбора технологической оснастки предусматривают шесть систем технологической оснастки, которые предназначены для выполнения различных видов работ в зависимости от типа производства.
К системам технологической оснастки относятся следующие:
- системы неразборной специальной оснастки (НСО);
- системы универсально-наладочные оснастки (УНО);
- системы универсально-сборной оснастки (УСО);
- системы сборно-разборной оснастки (СРО);
- системы универсально - безналадочной оснастки (УБО);
- системы специализированной наладочной оснастки (СНО)
Выбор режущего инструмента. При разработке технологического процесса механической обработки заготовки выбор режущего инструмента, его вида, конструкции и размеров в значительной мере предопределяется методами обработки, свойствами обрабатываемого материала, требуемой точностью обработки и качеством обрабатываемой поверхности заготовки.
При выборе режущего инструмента необходимо стремиться принимать стандартный инструмент, но, когда целесообразно, следует применять специальный, комбинированный, фасонный инструмент, позволяющий совмещать обработку нескольких поверхностей.
Правильный выбор режущей части инструмента имеет большое значение для повышения производительности и снижения себестоимости обработки. Для обработки стали рекомендуется применять инструмент, режущая часть которого изготовлена из титановольфрамовых твёрдых сплавов (Т5К10, Т14К8, Т15К6, Т15К6Т, Т30К4), быстрорежущих инструментальных сталей (Р18, Р9, Р9Ф4, Р14Ф4), вольфрамовых твёрдых сплавов (ВК2, ВК3М, ВК4, ВК8) и др. Для обработки чугуна, цветных металлов и неметаллических материалов используют инструмент из вольфрамовых твёрдых сплавов.
Выбор материала для режущего инструмента зависит от формы и размеров инструмента, материала обрабатываемой заготовки, режимов резания и типа производства.
Режущий инструмент необходимо выбирать по соответствующим стандартам и справочной литературе в зависимости от методов обработки деталей.
Если технологические особенности детали не ограничивают применение высоких скоростей резания, то следует применять высоко производительные конструкции режущего инструмента, оснащённого современными СТМ (сверх твердыми материалами), учитывая следующие рекомендации:
- твердый сплав не рекомендуется для обработки материалов твердостью выше 50 HRС;
- керамика применима для обработки деталей твердостью 50-60 HRC и при отсутствии высоких требований к качеству обработанной поверхности: CC670 - от черновой до получистовой обработки, допускается прерывистое резание; CC6050 - получистовая обработка, непрерывное резание;
- пластины со вставками из кубического нитрида бора (CBN), как известно, наилучший инструментальный материал для твердого точения. Единственное существующее ограничение связано с твердостью обрабатываемой стали, она не должна быть ниже 48 HRC. Современные многогранные пластины могут иметь до 8 режущих вершин, закрепленных по технологии Safe - Lock на пластине без задних углов. Рекомендации по выбору: CB7015 - для непрерывного резания, допускаются легкие удары; CB7025 - для прерывистого резания – легкие и тяжелые удары; CB7050 - для обработки в нестабильных условиях с тяжелым ударом.
В пояснительной записке необходимо сделать анализ выбранного режущего инструмента на операцию или переход.
При выборе режущего инструмента необходимо анализировать материалы отечественных и зарубежных производителей инструментов, имеющиеся на соответствующих Internet сайтах и технической литературе.
Выбор методов контроля. Метод контроля должен способствовать повышению производительности труда контролёра и станочника, создавать условия для улучшения качества выпускаемой продукции и снижения её себестоимости.
В единичном и серийном производствах обычно применяется универсальный измерительный инструмент (штангенциркуль, штангенглубинометр, микрометр, угломер, индикатор и т. д.).
В массовом и крупносерийном производствах рекомендуется применять предельные калибры (скобы, пробки, шаблоны и т. п.) и методы активного контроля, которые получили широкое распространение во многих отраслях машиностроения.
В пояснительной записке необходимо дать объяснение применяемого метода контроля и краткую техническую характеристику измерительного инструмента или контрольного приспособления на данную технологическую операцию.