Выбор режущего инструмента (РИ) и оборудования

ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт - авиамашиностроения и транспорта

Кафедра технологии и оборудования машиностроительных производств

Отчет по практической работе № 1

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ОБРАБОТКИ ОТВЕРСТИЙ В КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛАХ И СМЕШАННЫХ ПАКЕТАХ НА ИХ ОСНОВЕ

Выполнила студентка группы ППТм-20-2 Завацкая Т.В.

Принял Иванов Ю.Н.

Иркутск 2022 г.

Практическое задание 1

Разработка технологического процесса обработки отверстий в композиционных материалах и смешанных пакетах на их основе

Влияние режимов резания

Подача (fn) влияет на:

 стружкообразование;

 качество отверстия, главным образом, на чистоту поверхности;

 повышенная подача = высокое усилие подачи;

 механические и термические нагрузки.

Скорость резания (vc) оказывает наибольшее влияние на стойкость

сверла.

Слишком низкая скорость резания – это:

 наростообразование;

 неэффективные дробление/эвакуация стружки;

 низкая производительность.

Слишком высокая скорость резания – это:

 быстрый износ по задней поверхности;

 низкое качество отверстия;

 низкая точность отверстия;

 износ по периферии;

 пластическая деформация.

Цель работы: Исходя из состава СП, качества получаемого отверстия и режущего инструмента необходимо: подобрать и обосновать режимы резания; рассчитать время обработки; проанализировать возможность сокращения номенклатуры инструмента при сохранении качества получаемого отверстия и влияние на себестоимость изделия; наметить пути повышения экономической эффективности.

Порядок выполнения работы

Согласно варианту, необходимо подобрать по всем приложенным каталогам: 1) оборудование для обработки (при выборе необходимо учитывать, метод закрепления инструмента в шпинделе, а также диаметры обрабатываемых отверстий на этом оборудовании);

2) режущий инструмент (необходимо подобрать, основываясь на требованиях к отверстию, материалах и тактико-технических характеристиках (ТТХ) оборудования из п. 1);

3) оптимальные режимы резания для обработки смешанного пакета, основываясь на материалах, входящих в СП, и диапазонах, указанных в каталогах к инструменту;

4) рассчитать машинное время и необходимость подачи СОТС; 5) проанализировать используемый инструмент на возможность снижения его номенклатуры и определить экономический эффект.

Содержание отчета

Отчет должен включать: описание выбранного оборудования и режущего инструмента; расчеты режимов резания (с указанием исходных диапазонов для каждого материала); расчет машинного времени, затрачиваемого на обработку отверстий; экономический эффект от замены инструмента (если возможно); расчеты машинного времени; выводы по результатам работы, по всем каталогам. Общие данные для всех вариантов

Толщины материалов: CFRP – 16 мм; Al – 8 мм; Ti – 6 мм

Расчеты

Расчет длины инструмента

Lмин = 74 + L1 + L2,

где 74 – постоянная величина, включающая перебег, зазоры и длину направляющей втулки СМАП, мм;

L1 – толщина обрабатываемого пакета, мм;

L2 – длина хвостовика, мм.

Выбор режущего инструмента (РИ) и оборудования

Если РИ имеет внутренние каналы для СОЖ, то его можно ставить в станок и СМАП, если внешний подвод СОЖ, то только в станок. Если необходимо подобрать набор инструмента, но в каталоге определенного производителя нет нужного инструмента (например, есть сверло, но нет развертки), то необходимо это указать и сослаться на РИ в каталоге другого производителя.

Общие рекомендации по величине снимаемого припуска на развёртывание алюминия (N) и титанов (S) приведены в табл. 2

Таблица 2

Расчет стоимости обработки

Себестоимость = Время выполнения операции ‧ стоимость станкочаса ‧ количество отверстий + материалы + инструмент

Стоимость любого инструмента берем равной 100 евро, стоимость станко-часа 50 евро, стоимость материалов берем за 0.

Будем считать, что 1 инструмент может обработать 40 отверстий.

122 Время выполнения операции Тм рассчитывается по формуле 𝑇𝑀 = 𝐿 𝑛∙𝑠, где L – общая длина прохода инструмента, мм;

п – число оборотов заготовки в мин;

s – подача, мм/об.

𝐿 = 𝑙 + 𝑙1 + 𝑙2, здесь L – длина обработанной поверхности, мм; L1 – величина врезания, мм; L2 – величина выхода (перебега) инструмента, мм.

Для примера возьмем сверло диаметром 12 мм и углепластик толщиной 16 мм, 281 об/мин и подачу 0,05 мм/об. L = 16 + 10 = 26 мм, где 16 – толщина материала, мм; 10 – зазор между втулкой СМАП и материалом + длина режущей части инструмента при выходе из отверстия.

Себестоимость = (0,031 ч ‧ 50 евро ‧ 40 отверстий) + 100 евро = = 161,68 евро за 40 отверстий и 4,04 евро за каждое.

Вариант 2

Для нашей задачи подходит станок средней мощности - Traub TNX 65/42 (рисунок 1).

^{Рисунок 1 – токарный станок}^Traub^{TNX 65/42}

Его параметры:

· Мощность шпинделя: 24 [кВт]

· Скорость вращения шпинделя: 5.000 [об/мин]

· Макс. диаметр стержня: 65 [мм]

· Макс. диаметр патрона: 175 [мм]

· Мощность главного двигателя (кВт) 5,5

· Ход X/Z: 175/650 [мм]

Далее нам нужно выбрать РИ: с помощью сервиса https://www.walter-tools.com/ подбираем нужный нам инструмент по материалу и размерам.

1) Выбираем сверло с Ø11 (по чертежу Ø13Н9), лучший вариант по соотношению рабочая длина/цена/время – А1163-11. Его параметры представлены на рисунке 2.