Выбор станочного оборудования, приспособлений, режущего и измерительного инструмента

При выборе станочного оборудования необходимо учитывать следующие основные факторы:

а) соответствие основных размеров станка размерам обрабатываемой детали;

б) возможность полного использования станка по мощности привода;

в) возможность полного использования станка по времени.

К числу основных размеров станков относятся: высота центров, наибольшее расстояние между центрами, диаметр отверстия шпинделя - у токарно-винторезных, размеры стола - у строгальных, протяжных и др.

Возможность полного использования станка по мощности определяют по наиболее энергоемкому переходу. Если мощность электродвигателя выбранного станка излишняя - выбирается станок того же типа с меньшей мощностью привода, если недостаточная - назначается станок с большей мощностью или корректируется энергоемкий режим резания в сторону уменьшения подачи или глубины.

При выборе оборудования следует также учесть, что для индивидуального и мелкосерийного производства применяют универсальные станки общего назначения, а в массовом и серийном производстве используют специальные и специализированные станки.

Паспортные данные станков, необходимые для проектирования, берутся из справочников и каталогов (см. приложение).

При разработке технологического процесса важным моментом является также подбор станочных приспособлений, упрощающих процесс обработки и повышающих ее качество. Для условий единичного и мелкосерийного производства наиболее эффективны универсальные приспособления: трехкулачковые (самоцентрирующие) патроны, поводковые патроны, слесарные тиски, делительные головки, цанговые патроны и др.

При обработке на токарных станках деталей нецилиндрической формы, с эксцентричными поверхностями вращения применяются четырехкулачковые патроны и планшайбы. Обработка наружных поверхностей деталей с точно обработанным центральным отверстием (втулок, маховиков, шкивов и др.) может вестись на оправках (центральных и разжимных).

Чтобы обеспечить требуемую жесткость обрабатываемой детали, длинные детали типа вал, обтачиваемые на токарном станке, при (L/D> 4, где L - длина детали, D - диаметр) необходимо подпирать вращающимся центром, установленным в пиноль задней бабки, а при L/D> 10 обязательно, кроме того, и применение люнетов - подвижных или неподвижных - в зависимости от применяемых скоростей резания и размеров обрабатываемых поверхностей.

Режущий инструмент должен соответствовать характеру выполняемой работы, требованиям точности, режущей способности и качества обработанной поверхности. Выбор инструмента для каждого перехода следует производить в соответствии с рекомендациями, содержащимися в справочниках [2, 7, 9, 11, 13], при этом обязательно указывается его тип, основные размеры, материал режущей части и основные его параметры.

Рассмотрим пример выбора резца. Допустим, что мы принимаем для токарной обточки проходной прямой правый резец. Материал его режущей части Т15К6 (выбран по виду обрабатываемой стали, с учётом условий резания), державки - сталь 45, сечение державки 25x16, где высота Н определяется расстоянием от опорной поверхности резцедержателя до линии центров - у станка 16К20 Н=25 мм, ширина 16 определяется исходя из требований прочности, по выбранной подаче, длина державки 140 мм.

При выборе токарных резцов следует помнить, что их количество для операции по возможности не должно превосходить четырех (количество мест в резцедержателе), так как смена резцов в процессе обработки резко снижает производительность.

Выбор материала режущей части следует производить с учетом вида и свойств обрабатываемого материала, наличия корки, наплывов, с учетом предполагаемой скорости резания. Так, для обработки отливок из серых чугунов при наличии корки применяются пластины ВК6 и ВК8, а для обработки сталей применяются пластины Т15К6, Т5К10.

Выбор фрез определяется формой и размерами обрабатываемых поверхностей: диаметр торцовой и длину цилиндрической фрезы следует выбирать в 1, 2...1, 5 раза больше ширины обрабатываемой поверхности (при значительной ее ширине обработку производят в несколько проходов). Диаметр дисковой фрезы выбирают таким, чтобы глубина обрабатываемого паза была менее полуразности диаметров фрезы и оправки.

При сверлильных работах выбор режущих инструментов определяется размерами и точностью обработанной поверхности, мощностью станка. Так, небольшие отверстия - диаметром до 25...30 мм сверлятся одним сверлом, отверстия больших диаметров сверлятся последовательно двумя или более сверлами.

Для получения требуемой точности размера отверстия и шероховатости поверхности в справочниках [2, 14] приводятся рекомендуемые наборы инструментов. Так, для обработки отверстия Ø 30Н7 с шероховатостью Ra = 1, 25 мкм рекомендуется двойное сверление, зенкерование и развертывание.

Вспомогательный инструмент служит для установки и крепления режущего инструмента на станках. К ним относятся державки для резцов, патроны к сверлильным станкам, борштанги - к расточным, оправки - к фрезерным и др.

Выбираемые средства контроля должны обеспечить требуемую точность измерений и достоверность контроля, низкую трудоемкость и стоимость контроля. При единичном производстве, когда размеры деталей, обрабатываемых на станке, изменяются в широком диапазоне, применяют измерительные инструменты универсального назначения: линейки, штангенциркули, кронциркули, штангенрейсмусы, микрометры, нутромеры, индикаторы, штихмассы, и др. В серийном и массовом производстве применяют специальные средства контроля - калибры и шаблоны, измерительные приспособления, приборы, автоматические устройства.