5.1.1. Пример проектирования схемы наладки на токарную операцию

Операционный эскиз детали приведен на рис. 37. Заготовка – стандартный стальной (сталь 45) прокат круглого сечения. Станок - токарно-винторезный модели 16А16. На предшествующей операции обработаны торцы, центровое отверстие и цилиндрический участок для обеспечения патронно-центровой схемы базирования.

Рис. 37. Исходные данные для примера проектирования схемы наладки на токарную операцию (* - поверхности, обработанные на предшествующей операции; ** - при проектировании заменен на Д7106-4001 СИЗ)

На рис. 37 даны исходные условия для проектирования:

• маршрут обработки детали за шесть основных переходов;

• перечень выбранных инструментов;

• перечень используемой технологической оснастки.

В соответствии с маршрутом обработки на рис. 38…40 приведены схемы наладок на группы переходов, выполняемых одним инструментом. Металлорежущие инструменты установлены в поворотном четырехпозиционном резцедержателе станка в соответствии с выбранной схемой обработки: резец проходной упорный в поз. 1; канавочный – в поз. 2; проходной с углом в плане 45^о– в поз. 3. Одна позиция не использована. Все инструменты прогрессивной конструкции с механическим креплением твердосплавных пластин имеют корпуса с сечениемhxb=25x25 (мм)в соответствии с техническими характеристиками станка 16А16.

Для реализации патронно-центровой схемы базирования шпиндель станка оснащен стандартным трехкулачковым самоцентрирующим патроном с ручным приводом зажима заготовки, а пиноль задней бабки – вращающимся центром по ГОСТ 8742. Так как основные базы патрона и вращающегося центра соответствуют типу и размерам вспомогательных баз шпинделя и пиноли задней бабки станка, то их установка и крепление осуществляются по типовым схемам без дополнительных элементов технологической оснастки. Инструменты также соответствуют условию их непосредственного базирования в поворотном резцедержателе (без дополнительных элементов оснастки).

Опорной базой заготовки является левый торец ступени вала диаметром 74 мм, которая подлежит обработке на рассматриваемой операции. Поэтому торцы кулачков не могут использоваться в качестве ответной вспомогательной опорной базы приспособления, так как необходим выход (перебег) проходного резца при выполнении перехода 2. Роль вспомогательной опорной базы выполняет специальная втулка-упор (условный индекс чертежа ВИ01.00.000).

Переходы 2…4 предназначены для обработки ступеней вала за один или два прохода. Проходной упорный резец изображен в конце рабочего хода обработки цилиндра 1, так как с учетом перебега это положение соответствует максимальному сближению инструмента с кулачками патрона. Исходя из условий безопасности работы, принят зазор между кулачками и резцом 8 мм, что может быть обеспечено при длине специальной втулки-упора 10 мм (длина закрепляемого участка ступени вала также 10 мм).

При выполнении переходов 2…4 опасность может представлять подвод проходного резца к обрабатываемым поверхностям при наладочном движении (вспомогательном ходе). Графическое изображение инструмента в этом положении показывает наличие интерференции корпусов резца и вращающегося центра, выбранного по ГОСТ 8742 (в соответствии с базой пиноли задней бабки - конусом Морзе 4). К этому же выводу приводит и несложный размерный расчет (предлагается выполнить самостоятельно).

Устранить интерференцию возможно за счет замены резца на другой тип с меньшей шириной корпуса или использовать удлиненный вращающийся центр, например центр Д7106-4001 СИЗ (Саранский инструментальный завод). Вид такого центра приводится на рис. 39 и 40 (на рис. 38 оставлен центр по ГОСТ 8742 для демонстрации явления интерференции).

В момент наладочного подвода проходного упорного резца существует еще одна опасность интерференции другого инструмента, установленного в соседней позиции 2 резцедержателя, с пинолью задней бабки. Для обеспечения гарантированного зазора между ними в момент подвода проходного резца к ступени вала с наименьшим диаметром обработки вылет проходного резца, как показывает размерный расчет, должен быть не менее 42 мм. Учитывая высоту инструмента h=25 мм и рекомендации по вылетам для проходных резцовL=(1…2)h, расчетное значение является приемлемым и должно быть зафиксировано на схеме наладки.

При проектировании наладки на переход 5 токарной операции аналогично требуется определение графическим построением или вычислением вылета канавочного резца. На рис. 39 приведена размерная цепь для аналитического расчета этого технологического параметра наладки.

Увеличивающими размерами цепи являются:

А₁– ширина проходного резца в позиции 3 резцедержателя;

А₂– гарантированный зазор между кромкой проходного резца и корпусом вращающегося центра (продольное положение места возможной интерференции определяется либо графически, либо решением соответствующей размерной цепи:155 – 9,2 + 85 > 40 + 150 + 7- режущая кромка резца в позиции 3 резцедержателя находится над корпусом вращающегося центра, а не над пинолью задней бабки);

А₃– радиус корпуса вращающегося центра.

Уменьшающие размеры:

В₁– глубина паза в резцедержателе под инструмент;

В₂– радиус дна обрабатываемой канавки.

Таким образом, минимальный вылет канавочного резца

L(А1+А2+А3) – (В1+В2) = (32+5+37,5) – (25+15)

L34,5 (мм), что соответствует рекомендуемым значениям.

При проектировании наладки на переходы 6 и 7 проблемы интерференции отсутствуют, так как режущие кромки всех инструментов расположены достаточно далеко от элементов технологической системы.